Veidrodžio lygtis
Kreivi veidrodžiai lenkia šviesą formuodami atvaizdus, kaip tai daro lęšiai. Įgaubtas veidrodis kreivina vidun ir gali sufokusuoti šviesą į realų atvaizdą, kurį galėtum pagauti ant ekrano, o išgaubtas arba plokščias veidrodis visada skaido šviesą išorėn, formuodamas tariamą atvaizdą, kuris tik atrodo esąs už veidrodžio.
Formulė
1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ
- f — židinio nuotolis (cm): atstumas nuo veidrodžio iki taško, kur atspindėti spinduliai susitinka
- dₒ — daikto atstumas (cm): kaip toli daiktas sėdi prieš veidrodį
- dᵢ — atvaizdo atstumas (cm): kaip toli atvaizdas susidaro nuo veidrodžio
Išnagrinėtas pavyzdys
Įgaubtas veidrodis turi 10 cm židinio nuotolį. Daiktas sėdi 30 cm prieš jį. Kaip toli nuo veidrodžio susidaro atvaizdas?
- f = 10 cm
- dₒ = 30 cm
- 1/dᵢ = 1/f − 1/dₒ
- 1/dᵢ = 1/10 cm − 1/30 cm
dᵢ = 15 cm
Pasitikrink
Tas pats 10 cm židinio nuotolio veidrodis dabar turi daiktą, pastatytą 20 cm atstumu vietoj 30 cm. Kur susidaro atvaizdas?
- 10 cm
- Teisingas atsakymas: 20 cm
- 40 cm
Teisingai! 1/dᵢ = 1/10 cm − 1/20 cm = 1/20 cm, tad atvaizdas susidaro 20 cm atstumu.
Išgaubtas veidrodis, kaip automobilio šoninio veidrodžio, visada formuoja kokį tipo atvaizdą?
- Teisingas atsakymas: Tariamą ir statų, visada mažesnį už daiktą
- Realų ir apverstą, visada didesnį už daiktą
- Realų ir statų, visada tokį pat dydį
Būtent — išgaubti veidrodžiai visada formuoja tariamus, status, sumažintus atvaizdus, būtent todėl jie gali rodyti platesnį vaizdą.
Kur tai matai
Automobilio keleivio pusės veidrodis — tas, įspėjantis, kad objektai yra arčiau, nei atrodo — yra išgaubtas: jis maino atvaizdo dydį į platų vaizdą. Skutimosi ar makiažo veidrodis yra priešingas, įgaubtas: tavo status, padidintas veidas yra tariamas atvaizdas, o laikomas tinkamu atstumu jis apsiverčia į realų, kurį galėtum pagauti ant popieriaus.
Dažnos klaidos
Pasikartojanti klaida — pamiršti, ką išgaubti veidrodžiai gali ir ko negali: jie visada formuoja tariamus, status, mažesnius-ūž-daiktą atvaizdus — realus atvaizdas iš vieno yra neįmanomas. Ir ta pati algebra, kaip lęšiams, gyvena čia: atvaizdo padėtis seka 1/dᵢ = 1/f − 1/dₒ, tad 10 cm židinio nuotolio veidrodis su daiktu ties 20 cm atvaizduoja 20 cm, ir daikto judinimas judina atvaizdą.
Kaip tai siejasi
Tai plonojo lęšio lygtis, dėvinti veidrodį: identiška 1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ, kitokios ženklų konvencijos ir kitoks mechanizmas — atspindys vietoj laužymo. Spindulių optika čia baigiasi; interferencija ir difrakcija, toliau, numeta spindulio vaizdą visai ir traktuoja šviesą kaip bangą, kuria ji yra.