Уравнението на огледалото
Извитите огледала отразяват светлината, образувайки изображения, точно както лещите. Вдлъбнатото огледало извива навътре и може да фокусира светлината в действително изображение, което би могъл да уловиш на екран, докато изпъкналото или плоското огледало винаги разсейва светлината, образувайки мнимо изображение, което само изглежда зад огледалото.
Формулата
1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ
- f — фокусно разстояние (cm): разстоянието от огледалото до точката, където отразените лъчи се събират
- dₒ — разстояние до предмета (cm): колко далеч предметът седи пред огледалото
- dᵢ — разстояние до изображението (cm): колко далеч се образува изображението от огледалото
Разрешен пример
Вдлъбнато огледало има фокусно разстояние 10 cm. Предмет седи на 30 cm пред него. На колко от огледалото се образува изображението?
- f = 10 cm
- dₒ = 30 cm
- 1/dᵢ = 1/f − 1/dₒ
- 1/dᵢ = 1/10 cm − 1/30 cm
dᵢ = 15 cm
Провери се
Същото огледало с фокусно разстояние 10 cm сега има предмет, поставен на 20 cm вместо 30 cm. Къде се образува изображението?
- 10 cm
- Верен отговор: 20 cm
- 40 cm
Вярно! 1/dᵢ = 1/10 cm − 1/20 cm = 1/20 cm, така че изображението се образува на 20 cm.
Изпъкнало огледало, като това за страничното огледало на кола, винаги образува какъв вид изображение?
- Верен отговор: Мнимо и изправено, винаги по-малко от предмета
- Действително и обърнато, винаги по-голямо от предмета
- Действително и изправено, винаги същия размер
Точно — изпъкналите огледала винаги образуват мними, изправени, смалени изображения, което е защото могат да покажат по-широк изглед.
Къде виждаш това
Страничното огледало на колата — това, което предупреждава, че обектите са по-близо, отколкото изглеждат — е изпъкнало: то разменя размера на изображението за широк изглед. Бръснарското или гримьорното огледало е обратното, вдлъбнато: изправеното, увеличило се лице е мнимо изображение, а държано на правилното разстояние се обръща в действително, което би могъл да уловиш на лист.
Чести грешки
Повтарящата се грешка е забравянето какво изпъкналите огледала могат и не могат: те винаги образуват мними, изправени, по-малки-от-предмета изображения — действително изображение е невъзможно от тях. А същата алгебрична клопка като при лещите живее тук: положението на изображението следва 1/dᵢ = 1/f − 1/dₒ, така че огледало с фокусно разстояние 10 cm с предмет на 20 cm образува изображение на 20 cm, и движението на предмета движи изображението.
Как се свързва
Това е уравнението на тънката леща, облечено като огледало: идентично 1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ, различни знакови конвенции и различен механизъм — отражение вместо пречупване. Лъчевата оптика свършва тук; интерференцията и дифракцията, следващи, изпускат изцяло лъчевата картина и третират светлината като вълната, която е.