กระจกขยายหรือที่เรียกว่ากระจกเว้าเป็นพื้นผิวสะท้อนแสงที่ประกอบขึ้นเป็นส่วนของพื้นผิวด้านในของทรงกลม ด้วยเหตุนี้ กระจกเว้าจึงจัดเป็นกระจกทรงกลม เมื่อวัตถุอยู่ในตำแหน่งระหว่างจุดโฟกัสของกระจกเว้ากับพื้นผิวของกระจก หรือจุดยอด ภาพที่เห็นจะเป็น "เสมือน" ตั้งตรงและขยาย เมื่อวัตถุอยู่นอกจุดโฟกัสของกระจก ภาพที่เห็นจะเป็นภาพจริง แต่จะกลับด้าน กำลังขยายของภาพสะท้อนในกระจกทรงกลมสามารถกำหนดได้ในเชิงวิเคราะห์ หากทราบความยาวโฟกัสหรือจุดศูนย์กลางความโค้งของกระจก
ศึกษาสมการต่อไปนี้ เรียกว่า "สมการกระจก" ซึ่งสัมพันธ์กับระยะห่างของวัตถุ (D วัตถุ), ระยะห่างของภาพ (ภาพ D) และทางยาวโฟกัส (F) ของกระจก: วัตถุ 1/D + ภาพ 1/D = ฉัน/F ต้องกำหนดระยะของภาพก่อนด้วยสมการนี้ก่อนจึงจะสามารถกำหนดกำลังขยายของภาพได้
ลองพิจารณาตัวอย่างต่อไปนี้: วางวัตถุสูง 12 นิ้วห่างจากกระจกเว้าที่มีความยาวโฟกัส 6 นิ้ว 4 นิ้ว คุณจะพบระยะห่างของภาพและกำลังขยายได้อย่างไร
แทนที่ข้อมูลที่ต้องการลงในสมการมิเรอร์ ดังนี้: 1/4 + 1/D image = 1/6; ภาพ 1/D = 1/6 – 1/4 = - (1/12); ภาพ D = - 12. ภาพนี้เป็นภาพเสมือนจริง ไม่ใช่ภาพจริง: "ปรากฏ" อยู่หลังกระจก 12 นิ้ว จึงเป็นเครื่องหมายลบ
ศึกษาสมการต่อไปนี้ เรียกว่า “สมการกำลังขยายกระจก” ซึ่งสัมพันธ์กับความสูงของภาพ (ภาพ H) ความสูงของวัตถุ (วัตถุ H) ภาพ D และวัตถุ D: M = ภาพ H/วัตถุ H = - (ภาพ D/D วัตถุ). โปรดทราบว่าอัตราส่วนระยะทางเท่ากับอัตราส่วนความสูง เครื่องหมายลบยังคงอยู่ในผลลัพธ์ก็ต่อเมื่อภาพกลับด้านแทนที่จะตั้งตรง
แทนที่ข้อมูลที่ต้องการลงในสมการกำลังขยายของกระจกดังนี้: M = - (ภาพ D/วัตถุ D) = - (- 12/4) = 3 รูปภาพตั้งตรงและใหญ่กว่าวัตถุสามเท่า
เคล็ดลับ
-
ความยาวโฟกัสของกระจกคือระยะห่างจากจุดโฟกัส ซึ่งเป็นจุดกึ่งกลางระหว่างจุดศูนย์กลางเรขาคณิตหรือจุดยอดของกระจกกับจุดศูนย์กลางความโค้งของกระจก
จุดศูนย์กลางความโค้งของกระจกคือจุดศูนย์กลางของทรงกลมที่กระจกถูกตัดออก
ภาพสะท้อนในกระจกเสมือนเป็นภาพที่รังสีของแสงสะท้อนดูเหมือนจะแตกต่างกัน