Ορισμός του κοίλου καθρέφτη

Το φως δεν λυγίζει. Μια πιο σημαντική ιδιότητα του φωτός είναι ότι ταξιδεύει σε ευθεία γραμμή από την πηγή του σε οποιαδήποτε επιφάνεια αγγίζει. Οι ακτίνες του φωτός μπορεί να είναι μεγάλες ή μικρές. ανεξάρτητα, οι ακτίνες του φωτός είναι πάντα ευθείες. Ένας κοίλος καθρέφτης αποτελείται από μια ανακλαστική επιφάνεια με τις πλευρές της καμπυλωμένες σε απόσταση πιο κοντά στο μάτι σας από τη μεσαία επιφάνεια. Ας δούμε τι συμβαίνει στις ακτίνες του φωτός, που ταξιδεύουν περίπου 186.000 μίλια το δευτερόλεπτο (η ταχύτητα του φωτός), όταν χτυπούν την επιφάνεια ενός κοίλου καθρέφτη.

Όταν το φως ταξιδεύει στο διάστημα, φτάνει τελικά σε μια επιφάνεια. Εάν η επιφάνεια είναι ημιδιαφανής, αντανακλά μέρος του φωτός και αφήνει κάποια να περάσει. Μέσα σε ημιδιαφανές υλικό το φως είναι διασκορπισμένο και στα μάτια μας η εικόνα θα φαίνεται ασαφής. Εάν η επιφάνεια είναι διαφανής (για παράδειγμα γυαλί και νερό), το μεγαλύτερο μέρος του φωτός θα περάσει από το πάχος του έως ότου χτυπήσει μια άλλη επιφάνεια. Υπάρχουν επίσης αδιαφανείς επιφάνειες.

Ένας συνηθισμένος επίπεδος καθρέφτης, όπως αυτός που μπορεί να βρείτε στο σπίτι σας, αποτελείται από μια επιφάνεια γενικά κατασκευασμένη από διαφανές υλικό σε επίπεδο επίπεδο με ομοιόμορφο πάχος. Το πίσω μέρος του υλικού είναι επικαλυμμένο με ασήμι ή αλουμίνιο ή κάποια άλλη γυαλιστερή ανακλαστική ουσία. Το φως διαπερνά το πάχος του διαφανούς υλικού (ένα κομμάτι γυαλιού 1/4 ιντσών, για παράδειγμα), χτυπά το ασημένιο πίσω μέρος του γυαλιού και αντανακλάται προς την κατεύθυνση από την οποία προήλθε. Εάν στέκεστε μπροστά από έναν καθρέφτη, το φως που εκπέμπεται από εσάς (την επιφάνειά σας) θα εισέλθει στον καθρέφτη, θα χτυπήσει την πίσω ασημένια επιφάνεια και θα αντανακλά (επιστροφή) προς την κατεύθυνσή σας δείχνοντας τη δική σας εικόνα.

Υπάρχουν δύο άλλες δυνατότητες όσον αφορά τους καθρέφτες: μία που αντανακλά τις ακτίνες φωτός, ώστε να εμφανίζονται μικρότερες (κυρτές) και η άλλη που αντανακλά τις ακτίνες να φαίνονται μεγαλύτερες (κοίλες) στα μάτια μας. Οι δύο διαφορετικά σχήματα καθρέφτες δρουν σαν φακοί. Με τους απλούστερους όρους, είναι καμπύλες, στιλβωμένες επιφάνειες με καμπυλωτό σχήμα σε σχέση με ένα επίπεδο επίπεδο. Το σχήμα μπορεί να δημιουργηθεί μηχανικά μεταβάλλοντας το πάχος της επιφάνειας ή κάμπτοντας την επιφάνεια για να αποκτήσει το ίδιο αποτέλεσμα.

Ένας κυρτός φακός έχει σχήμα με παχύτερο μέσον από τις πλευρές. Οι άνθρωποι που μπορούν να δουν τα πράγματα πολύ μακριά, αλλά δεν μπορούν να βλέπουν αντικείμενα σε εστίαση από κοντά (διορατικότητα ή υπερμετρία), χρησιμοποιούν κυρτούς φακούς για να φέρουν τα κοντινότερα αντικείμενα στο επίκεντρο. Κοιτάξτε για παράδειγμα το πίσω μέρος ενός κουταλιού. Είναι λυγισμένο έτσι ώστε η μέση να παραμένει πιο κοντά στο μάτι σας από τις άκρες. Φαίνεται να είστε μικρότεροι στην εικόνα, αλλά η αντανάκλαση δείχνει και το περιβάλλον σας στο επίκεντρο. Οι κυρτοί καθρέφτες χρησιμοποιούνται σε πολλά πολυκαταστήματα και γραφεία, τα οποία τοποθετούνται συχνότερα στις γωνίες των δωματίων, έτσι ώστε να μπορεί να παρατηρείται ταυτόχρονα περισσότερος συγκεκριμένος χώρος.

Ένας κοίλος καθρέφτης έχει σχήμα με λεπτότερη μεσαία και παχύτερη πλευρά σε σχέση με ένα επίπεδο επίπεδο. Άτομα που δεν μπορούν να δουν τα αντικείμενα σε εστίαση σε απόσταση αλλά μπορούν να δουν αντικείμενα από κοντά (μυωπία ή μυωπία) χρησιμοποιούν κοίλους φακούς για να εστιάσουν τα πιο μακριά αντικείμενα. Τώρα κοιτάξτε ξανά το κουτάλι σας από την άλλη πλευρά. Θα δείτε ότι οι πλευρές κάμπτονται πιο κοντά σας και η μέση είναι πιο μακριά από το μάτι σας. Θα δείτε επίσης ότι η εικόνα σας είναι ανάποδα. Αυτή η επιχειρηματική πλευρά ενός κουταλιού αντιπροσωπεύει έναν κοίλο καθρέφτη.

Τα περισσότερα βιβλία φυσικής θα περιλαμβάνουν μια συζήτηση σχετικά με τους κανόνες που διέπουν τον προβληματισμό. Η λεπτομερής ανάλυση αποκαλύπτει την αντίστροφη σχέση μεταξύ προσπίπτων ακτίνων που ταξιδεύουν παράλληλα με τον κύριο άξονα και μέσω του εστιακό σημείο όταν ανακλάται, και το αντίθετο ταξίδι ακτίνων παράλληλα με το σημείο εστίασης και μέσω του κύριου άξονα όταν αντανακλάται. Ανεξάρτητα από το πώς μπορεί να φαίνεται το φως να αναπηδά και να λυγίζει, ή τις πολυάριθμες επιφάνειες ανάκλασης, το φως κινείται σε ευθεία γραμμή. Την επόμενη φορά που θα επισκεφθείτε ένα καρναβάλι, περάστε λίγο χρόνο στο House of Mirrors και δείτε τις δυναμικές ιδιότητες του ανακλώμενου φωτός.