สมการกระจก
กระจกโค้งโค้งแสงให้เกิดภาพเหมือนเลนส์ กระจกเว้าโค้งเข้าด้านในและโฟกัสแสงเป็นภาพจริงที่รับบนจอได้ ขณะที่กระจกนูนหรือกระจกเรียบกระจายแสงออกเสมอ เกิดภาพเสมือนที่ดูเหมือนอยู่หลังกระจก
สูตร
1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ
- f — ระยะโฟกัส (cm): ระยะจากกระจกถึงจุดที่ลำแสงสะท้อนมาบรรจบ
- dₒ — ระยะวัตถุ (cm): วัตถุอยู่หน้ากระจกไกลเพียงใด
- dᵢ — ระยะภาพ (cm): ภาพเกิดห่างกระจกเพียงไกล
ตัวอย่างที่แก้ไข
กระจกเว้ามีระยะโฟกัส 10 cm วัตถุอยู่หน้ามัน 30 cm ภาพเกิดห่างกระจกเท่าใด
- f = 10 cm
- dₒ = 30 cm
- 1/dᵢ = 1/f − 1/dₒ
- 1/dᵢ = 1/10 cm − 1/30 cm
dᵢ = 15 cm
ทดสอบความเข้าใจของคุณ
กระจกโฟกัส 10 cm เดิมมีวัตถุวางที่ 20 cm แทนที่ 30 cm ภาพเกิดที่ใด
- 10 cm
- คำตอบที่ถูกต้อง: 20 cm
- 40 cm
ถูกต้อง! 1/dᵢ = 1/10 cm − 1/20 cm = 1/20 cm ดังนั้นภาพเกิดที่ระยะ 20 cm
กระจกนูนอย่างที่ใช้เป็นกระจกมองหลังรถ เกิดภาพแบบใดเสมอ
- คำตอบที่ถูกต้อง: เสมือนตั้งตรง เล็กกว่าวัตถุเสมอ
- จริงกลับหัว ใหญ่กว่าวัตถุเสมอ
- จริงตั้งตรง ขนาดเท่ากันเสมอ
แม่นเลย — กระจกนูนให้ภาพเสมือนตั้งตรงย่อเล็กเสมอ นี่คือเหตุที่มันแสดงมุมกว้างได้
พบเห็นได้ที่ไหน
กระจกมองข้างรถฝั่งผู้โดยสาร — ตัวที่เตือนว่าวัตถุอยู่ใกล้กว่าที่ปรากฏ — เป็นกระจกนูน: มันแลกขนาดภาพกับมุมมองที่กว้าง กระจกโกนหนวดหรือกระจกแต่งหน้าเป็นตรงข้าม คือกระจกเว้า: ใบหน้าตั้งตรงที่ดูใหญ่ขึ้นของคุณคือภาพเสมือน และพอถือให้ได้ระยะพอดี ภาพจะพลิกเป็นภาพจริงที่คุณรับไว้บนกระดาษได้
ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย
ข้อผิดพลาดที่เกิดซ้ำคือลืมว่ากระจกนูนทำอะไรได้และทำอะไรไม่ได้: มันให้ภาพเสมือน ตั้งตรง และเล็กกว่าวัตถุเสมอ — ภาพจริงเป็นไปไม่ได้จากกระจกนูน และกับดักพีชคณิตเดียวกับเลนส์ก็อาศัยอยู่ที่นี่เหมือนกัน: ตำแหน่งภาพเชื่อฟัง 1/dᵢ = 1/f − 1/dₒ กระจกระยะโฟกัส 10 cm ที่มีวัตถุอยู่ที่ 20 cm จึงเกิดภาพที่ 20 cm และการย้ายวัตถุก็ย้ายภาพตามไปด้วย
เชื่อมโยงอย่างไร
นี่คือสมการเลนส์บางที่สวมชุดกระจก: 1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ ชุดเดียวกัน ต่างกันที่ธรรมเนียมเครื่องหมายและกลไก — สะท้อนแทนที่หักเห ทัศนศาสตร์เชิงรังสีจบลงเท่านี้; การแทรกสอดกับการเลี้ยวเบนในลำดับถัดไปทิ้งภาพรังสีทิ้งไปทั้งหมด และจัดการกับแสงในฐานะคลื่นอย่างที่มันเป็น