Persamaan Cermin
Cermin melengkung membengkokkan cahaya untuk membentuk imej, sepertimana kanta. Cermin cekung melengkung ke dalam dan boleh memfokuskan cahaya menjadi satu imej nyata yang boleh anda tangkap pada skrin, sementara cermin cembung atau rata sentiasa mencapahkan cahaya, membentuk imej maya yang hanya kelihatan berada di belakang cermin.
Formula
1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ
- f — panjang fokus (cm): jarak daripada cermin ke titik tempat sinar terpantul bertumpu
- dₒ — jarak objek (cm): betapa jauh objek duduk di hadapan cermin
- dᵢ — jarak imej (cm): betapa jauh imej terbentuk daripada cermin
Contoh penyelesaian
Satu cermin cekung mempunyai panjang fokus 10 cm. Satu objek duduk 30 cm di hadapannya. Berapa jauh daripada cermin imej terbentuk?
- f = 10 cm
- dₒ = 30 cm
- 1/dᵢ = 1/f − 1/dₒ
- 1/dᵢ = 1/10 cm − 1/30 cm
dᵢ = 15 cm
Uji diri anda
Cermin panjang-fokus 10 cm yang sama kini mempunyai objek diletakkan 20 cm jauhnya dan bukannya 30 cm. Di mana imej terbentuk?
- 10 cm
- Jawapan betul: 20 cm
- 40 cm
Betul! 1/dᵢ = 1/10 cm − 1/20 cm = 1/20 cm, jadi imej terbentuk 20 cm jauhnya.
Satu cermin cembung, seperti yang digunakan untuk cermin sisi kereta, sentiasa membentuk imej jenis apa?
- Jawapan betul: Maya dan tegak, sentiasa lebih kecil daripada objek
- Nyata dan songsang, sentiasa lebih besar daripada objek
- Nyata dan tegak, sentiasa bersaiz sama
Tepat -- cermin cembung sentiasa membentuk imej maya, tegak, mengecil, sebab itulah mereka boleh menunjukkan pandangan lebih lebar.
Di mana anda melihat ini
Cermin sisi tempat duduk penumpang kereta -- yang memberi amaran objek lebih hampir daripada kelihatan -- cembung: ia menukar saiz imej dengan pandangan lebar. Cermin bercukur atau solek adalah lawannya, cekung: wajah anda yang tegak dan besar ialah imej maya, dan dipegang pada jarak betul ia berpaling menjadi imej nyata yang boleh anda tangkap di atas kertas.
Kesilapan biasa
Kesilapan berulang ialah lupa apa yang cermin cembung boleh dan tidak boleh lakukan: mereka sentiasa membentuk imej maya, tegak, lebih-kecil-daripada-objek -- imej nyata mustahil daripadanya. Dan perangkap algebra yang sama seperti kanta hidup di sini: kedudukan imej mengikuti 1/dᵢ = 1/f − 1/dₒ, jadi cermin panjang-fokus 10 cm dengan objek pada 20 cm mengimej pada 20 cm, dan mengalihkan objek mengalihkan imej.
Bagaimana ia bersambung
Ini persamaan kanta-nipis memakai cermin: 1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ yang serupa, konvensyen tanda berbeza dan mekanisme berbeza -- pemantulan dan bukannya pembiasan. Optik sinar berakhir di sini; interferens dan belauan, seterusnya, mengugurkan gambar sinar sepenuhnya dan memperlakukan cahaya sebagai gelombang yang sebenarnya.