Phương Trình Gương

Gương cong bẻ cong ánh sáng để tạo ảnh, giống như thấu kính. Một gương lõm cong vào trong và có thể hội tụ ánh sáng thành một ảnh thật mà bạn có thể bắt được trên màn hình, trong khi một gương lồi hoặc phẳng luôn phân tán ánh sáng, tạo thành một ảnh ảo chỉ có vẻ như ở phía sau gương.

Công thức

1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ

• f — tiêu cự (cm): khoảng cách từ gương đến điểm mà các tia sáng phản xạ hội tụ
• dₒ — khoảng cách vật (cm): vật nằm phía trước gương bao xa
• dᵢ — khoảng cách ảnh (cm): ảnh hình thành cách gương bao xa

Ví dụ đã giải

Một gương lõm có tiêu cự 10 cm. Một vật nằm cách nó 30 cm. Ảnh hình thành cách gương bao xa?

• f = 10 cm
• dₒ = 30 cm

1. 1/dᵢ = 1/f − 1/dₒ
2. 1/dᵢ = 1/10 cm − 1/30 cm

dᵢ = 15 cm

Tự kiểm tra

Bạn thấy điều này ở đâu

Gương chiếu hậu phía ghế phụ của ô tô — chiếc gương kèm lời cảnh báo rằng các vật thực ra gần hơn so với vẻ ngoài — là gương lồi: nó đánh đổi kích thước ảnh lấy tầm nhìn rộng. Gương cạo râu hay gương trang điểm thì ngược lại, là gương lõm: khuôn mặt thuận chiều và phóng đại của bạn là một ảnh ảo, và khi giữ gương ở đúng khoảng cách, nó lật thành ảnh thật mà bạn có thể hứng trên một tờ giấy.

Những sai lầm phổ biến

Sai lầm lặp đi lặp lại là quên mất gương lồi làm được gì và không làm được gì: chúng luôn tạo ảnh ảo, thuận chiều, nhỏ hơn vật — ảnh thật là điều bất khả thi đối với một gương lồi. Và cái bẫy đại số y như ở thấu kính cũng nằm ngay đây: vị trí ảnh tuân theo 1/dᵢ = 1/f − 1/dₒ, nên gương có tiêu cự 10 cm đặt vật ở 20 cm sẽ cho ảnh tại 20 cm, và di chuyển vật thì ảnh cũng di chuyển theo.

Nó liên kết như thế nào

Đây là phương trình thấu kính mỏng khoác chiếc áo gương: 1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ y hệt, chỉ khác quy ước dấu và cơ chế — phản xạ thay cho khúc xạ. Quang học tia kết thúc tại đây; giao thoa và nhiễu xạ, phần kế tiếp, gạt hẳn mô hình tia sang một bên và đối xử với ánh sáng đúng như bản chất của nó: một sóng.

Thử mô phỏng

• Gương lõm — ảnh thật
• Gương lồi — ảnh ảo
• Gương phẳng

Các khái niệm liên quan

• Phương Trình Thấu Kính Mỏng
• Định Luật Khúc Xạ Snell
• Giao Thoa & Nhiễu Xạ
• Phân Cực & Định Luật Malus