球面镜成像
您可能已经观察到,汽车后视镜中形成的图像较小,而后视镜中形成的图像大于物体的实际尺寸。牙医使用小镜子检查患者的牙齿。您可能还观察到,为了剃须目的,使用了不同的镜子。因此,不同的球面镜用于不同的目的。我们将在本文中讨论球面镜。
Spherical mirror is a type of mirror whose reflecting surfaces is the parts of a hollow sphere of glass.
球面镜成像规则
规则1
- 对于凹面镜:平行于主轴的光线经过反射后会通过焦点。
- 对于凸面镜:平行于主轴的光线似乎来自焦点。
规则 2
- 对于凹面镜:通过主焦点 (F) 的光线与主轴平行。
- 对于凸面镜:指向主焦点的光线平行于主轴。
规则 3
- 对于凹面镜:通过曲率中心的光线在反射后将采用相同的路径。
- 对于凸面镜:指向曲率中心的光线在反射后将采用相同的路径。
规则 4
- 对于以任何角度在极点 (P) 入射的任何光线,反射光线都遵循凹面镜和凸面镜的反射定律。
凹面镜成像
- 当物体放置在 C(曲率中心)之外时:当物体 AO 放置在凹面镜前面时,物体放置在凹面镜曲率中心之外。反射后形成的图像将位于曲率中心 (C) 和焦点 (F) 之间。图像的大小将小于对象。图像的性质将是真实的和倒置的。
- 图像形成于 – 介于 C 和 F 之间
- 图像性质 - 真实和倒置
- 图像尺寸 - 小于对象
- 当物体放置在 C 时:当物体 AO 放置在凹面镜前面时,在凹面镜的曲率中心。反射后形成的图像将位于曲率中心 (C)。图像的大小将等于对象。图像的性质将是真实的和倒置的。
- 图像形成于 – 在 C
- 图像性质 - 真实和倒置
- 图像大小 - 与对象大小相同
- 当物体放置在 F 和 C 之间时:当物体 AO 放置在凹面镜前面时,在曲率中心和凹面镜焦点之间。反射后形成的图像将超出曲率中心 (C)。图像的大小将大于对象。图像的性质将是真实的和倒置的。
- 图像形成于 – Beyond C
- 图像性质 - 真实和倒置
- 图像大小 - 大于对象
- 当物体放置在 F 和 P 之间时:当物体 AO 放置在凹面镜前面时,在凹面镜的焦点 (F) 和极点 (P) 之间。反射后形成的图像将在镜子后面。图像的大小将大于对象。图像的性质将是虚拟的和直立的。
- 图像形成于 – 镜子后面
- 图像性质——虚拟和直立
- 图像大小 - 大于对象
凸面镜成像
- 当物体放置在 ∞ 和 Pole 之间的任意位置时:当物体 AB 放置在 Infinity (∞) 和极点 (P) 之间的任意一点的凸面镜前面时。图像将始终在镜子后面形成。图像的性质将是虚拟的和直立的。图像的大小将小于对象。
- 图像形成于 – 镜子后面
- 图像性质 - 虚拟和直立
- 图像尺寸 - 小于对象
示例问题
问题 1:Riya站在球面镜前。她发现她的形象有一个非常肥胖的身体。告诉我们镜子的形状是什么?
回答:
As the image has very fat body means she is standing in front of a concave mirror.
问题2:Raj站在镜子前,他举起右手,但在镜子里,他看到了自己的左手。图像的大小与他的身体大小相同。告诉我们,他面前的镜子是什么类型的。
回答:
As the size of the image is equal to size of his body and he saw his left hand right and vice versa. So, he was standing in front of a plane mirror.
问题3:两个凹面镜焦距相同,但其中一个的孔径比另一个大。哪个镜子形成更清晰的图像,为什么?
回答:
As the concave mirror with smaller aperture is free from spherical aberration. So, concave mirror with smaller aperture forms sharper image.
问题4:我们可以通过增加物镜的直径来增加望远镜的范围吗?
回答:
Yes, because the light gathering power of objective will increase and even faint objects will be visible.
问题5:在水下放置一面凸面镜。镜子的焦距会发生什么变化?
回答:
As the focal length of a spherical is independent of nature of the medium. So, the focal length of the convex mirror doesn’t change.