Ein Vergrößerungsspiegel, auch Konkavspiegel genannt, ist eine reflektierende Fläche, die ein Segment der Innenfläche einer Kugel bildet. Aus diesem Grund werden Hohlspiegel als sphärische Spiegel eingestuft. Wenn Objekte zwischen dem Brennpunkt eines Hohlspiegels und der Spiegeloberfläche oder dem Scheitelpunkt positioniert werden, sind die gesehenen Bilder „virtuell“, aufrecht und vergrößert. Wenn sich Objekte außerhalb des Brennpunkts des Spiegels befinden, sind die gesehenen Bilder echte Bilder, aber sie sind invertiert. Die Vergrößerung eines sphärischen Spiegelbildes kann analytisch bestimmt werden, wenn entweder die Brennweite oder der Krümmungsmittelpunkt des Spiegels bekannt ist.
Studieren Sie die folgende Gleichung, die als "Spiegelgleichung" bezeichnet wird und die die Entfernung eines Objekts (D Objekt), die Entfernung des Bildes (D-Bild) und die Brennweite (F) des Spiegels: 1/D-Objekt + 1/D-Bild = I/F. Mit dieser Gleichung muss zunächst der Bildabstand bestimmt werden, bevor die Bildvergrößerung bestimmt werden kann.
Betrachten Sie das folgende Beispiel: Ein 12 Zoll großes Objekt wird in einem Abstand von 10 cm von einem Hohlspiegel mit einer Brennweite von 6 Zoll platziert. Wie finden Sie den Bildabstand und die Vergrößerung?
Setzen Sie die erforderlichen Informationen wie folgt in die Spiegelgleichung ein: 1/4 + 1/D-Bild = 1/6; 1/D-Bild = 1/6 – 1/4 = - (1/12); D-Bild = - 12. Das Bild ist ein virtuelles Bild, kein reales Bild: Es „scheint“ sich 12 Zoll hinter dem Spiegel zu befinden, daher das negative Vorzeichen.
Studieren Sie die folgende Gleichung, die als "Spiegelvergrößerungsgleichung" bezeichnet wird und die die Höhe des Bildes in Beziehung setzt (H-Bild), die Höhe des Objekts (H-Objekt), D-Bild und D-Objekt: M = H-Bild/H-Objekt = - (D-Bild/D Objekt). Beachten Sie, dass das Abstandsverhältnis das gleiche wie das Höhenverhältnis ist. Das negative Vorzeichen bleibt nur im Ergebnis erhalten, wenn sich das Bild als invertiert und nicht als aufrecht herausstellt.
Setzen Sie die erforderlichen Informationen wie folgt in die Spiegelvergrößerungsgleichung ein: M = - (D-Bild/D-Objekt) = - (- 12/4) = 3. Das Bild ist aufrecht und dreimal größer als das Objekt.
Tipps
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Die Brennweite eines Spiegels ist der Abstand zum Brennpunkt, der der Punkt in der Mitte zwischen dem geometrischen Mittelpunkt oder Scheitelpunkt des Spiegels und dem Krümmungsmittelpunkt des Spiegels ist.
Der Krümmungsmittelpunkt eines Spiegels ist der Punkt in der Mitte der Kugel, von dem aus der Spiegel geschnitten wird.
Ein virtuelles Spiegelbild ist ein Bild, von dem reflektierte Lichtstrahlen scheinbar divergieren.