Küresel ayna görüntüleme

Küresel bir aynada herhangi bir nokta ışık kaynağının görüntüsünü oluşturmak için bir hareket oluşturmak yeterlidir. herhangi iki ışın Bu kaynaktan yayılan ve aynadan yansıyan. Yansıyan ışınların kesişme noktası, kaynağın gerçek bir görüntüsünü verecektir ve yansıyan ışınların uzantılarının kesişme noktası, hayali bir görüntü verecektir.

Karakteristik ışınlar. Küresel aynalarda görüntü oluşturmak için, belirli noktaları kullanmak uygundur. karakteristik Kursu inşa etmek kolay olan ışınlar.

1. Kiriş 1 aynada ana optik eksene paralel gelen olay, yansıdıktan sonra çukur aynadaki aynanın ana odağından geçer (Şekil 3.6, ancak); bir dışbükey aynada, yansıyan ışının bir uzantısı ana odaktan geçer 1 ¢ (şek. 3.6, B).

2. Kiriş 2 , içbükey aynanın ana odağından geçerek, yansıtıldıktan sonra ana optik eksene paralel gider - ışın 2 ¢ (şek. 3.7, ancak). Işın 2 bir dışbükey aynaya olay, böylece devamı aynanın ana odağından geçer, yansıtılır, ayrıca ana optik eksene paralel gider - ışın 2 ¢ (şek. 3.7, B).

Pirinç. 3.7

3. Işını düşünün 3 içinden geçmek merkez içbükey ayna - nokta Ö(şek. 3.8, ancak) ve ışın 3 sürekliliği aynanın merkezinden geçecek şekilde dışbükey aynada olay - nokta Ö(şek. 3.8, B). Geometriden bildiğimiz gibi, bir dairenin yarıçapı, teğet noktasında daireye teğet olana diktir, dolayısıyla ışınlar 3 incirde. 3.8 altındaki aynalara düşmek dik açı yani bu ışınların geliş açıları sıfıra eşittir. Bu, yansıyan ışınların 3 ¢ her iki durumda da düşme ile çakışmaktadır.

Pirinç. 3.8

4. Kiriş 4 içinden geçmek kutup aynalar - nokta r, ana optik eksen (ışınlar) etrafında simetrik olarak yansıtılır. 4 ¢ incirde. 3.9), çünkü gelme açısı yansıma açısına eşittir.

Pirinç. 3.9

DUR! Kendiniz karar verin: A2, A5.

Okuyucu: Bir keresinde sıradan bir yemek kaşığı alıp içinde kendi resmimi görmeye çalıştım. Resmi gördüm, ama eğer bakarsanız dışbükey kaşığın bir parçası, ardından görüntü doğrudan, ve eğer açıksa içbükey Daha sonra ters çevrilmiş... Bunun neden böyle olduğunu merak ediyorum? Sonuçta, bir kaşık, sanırım, bir tür küresel ayna olarak kabul edilebilir.

Görev 3.1.İçbükey bir aynada eşit uzunlukta küçük dikey çizgilerin görüntülerini oluşturun (Şekil 3.10). Odak uzaklığı ayarlanır. Küresel bir aynada ana optik eksene dik olan küçük düz çizgi parçalarının görüntülerinin de ana optik eksene dik olan küçük doğrusal parçalar olduğu bilinmektedir.

Çözüm.

1. Durum a. Bu durumda, tüm nesnelerin içbükey aynanın ana odağının önünde olduğuna dikkat edin.

Pirinç. 3.11

Yalnızca segmentlerimizin en üst noktalarının görüntülerini oluşturacağız. Bunu yapmak için, tüm üst noktaları çizelim: ANCAK, İÇİNDE ve İLE BİRLİKTE bir ortak ışın 1 ana optik eksene paralel (Şekil 3.11). yansıyan ışın 1 F 1 .

Şimdi noktalardan ANCAK, İÇİNDE ve İLE BİRLİKTE hadi ışınları söndürelim 2 , 3 ve 4 aynanın ana odağı aracılığıyla. yansıyan ışınlar 2 ¢, 3 ¢ ve 4 ¢ ana optik eksene paralel çalışacaktır.

Işınların kesişme noktaları 2 ¢, 3 ¢ ve 4 ¢ ışınlı 1 ¢ noktaların görüntüleridir ANCAK, İÇİNDE ve İLE BİRLİKTE... noktalar bunlar ANCAK¢, İÇİNDE¢ ve İLE BİRLİKTE¢ şek. 3.11.

Görüntü almak için segmentler sadece noktaları atla ANCAK¢, İÇİNDE¢ ve İLE BİRLİKTE¢ ana optik eksene dikler.

Olarak Şekil l'de görülebilir. 3.11, tüm görüntüler çıktı geçerli ve ters.

Okuyucu: Bu ne anlama geliyor - geçerli mi?

yazar: Nesnelerin resmi olur geçerli ve hayali... Düz bir aynayı incelediğimizde hayali görüntüyle zaten tanışmıştık: Bir nokta kaynağın hayali görüntüsü, bunların kesiştiği noktadır. devam aynadan yansıyan ışınlar. Bir nokta kaynağının gerçek görüntüsü, kesiştikleri noktadır. kendileri aynadan yansıyan ışınlar.

Ne olduğunu not et Daha ileri aynadan bir nesne vardı, yani daha küçük imajını aldı ve böylece daha yakın bu görüntü aynanın odak noktası. Ayrıca, alt noktası ile çakışan segmentin görüntüsünün merkez aynalar - nokta Ö, olmuş simetrik ana optik eksene göre nesne.

Umarım şimdi neden bir yemek kaşığının içbükey yüzeyindeki yansımanıza baktığınızda kendinizi küçülmüş ve ters dönmüş olarak gördüğünüzü anlamışsınızdır: sonuçta, nesne (yüzünüz) açıkça görülüyordu. ön içbükey aynanın ana odağı.

2. Durum b. Bu durumda, öğeler arasında aynanın ana odağı ve yüzeyi.

İlk ışın - ışın 1 durumda olduğu gibi ancak, bölümlerin üst noktalarından geçtik - noktalar ANCAK ve İÇİNDE 1 ¢ aynanın ana odağından geçer - nokta F 1 (şek.3.12).

Şimdi ışınları kullanalım 2 ve 3 noktalardan çıkış ANCAK ve İÇİNDE ve geçmek kutup aynalar - nokta r... yansıyan ışınlar 2 ¢ ve 3 ¢ ana optik eksen ile gelen ışınlarla aynı açıları oluşturur.

Olarak Şekil l'de görülebilir. 3.12, yansıyan ışınlar 2 ¢ ve 3 ¢ kesişme yansıyan ışın ile 1 ¢. Araç, geçerli bu durumda resimler Numara... Fakat devam yansıyan ışınlar 2 ¢ ve 3 ¢ ile kesişir devam yansıyan ışın 1 ¢ puan olarak ANCAK¢ ve İÇİNDE¢ aynanın arkasında oluşturan hayali nokta resimleri ANCAK ve İÇİNDE.

Noktalardan dikleri düşürme ANCAK¢ ve İÇİNDE¢ ana optik eksene, segmentlerimizin görüntülerini alıyoruz.

Olarak Şekil l'de görülebilir. 3.12, bölümlerin görüntüleri ortaya çıktı dümdüz ve artırılmış, Ve ne daha yakın ana odak konusu, konular daha fazla onun imajı ve temaları Daha ileri bu aynadan bir görüntü.

DUR! Kendiniz karar verin: A3, A4.

Görev 3.2. Bir dışbükey aynada iki küçük özdeş dikey doğru parçasının görüntülerini oluşturun (Şekil 3.13).

Pirinç. 3.13 Şek. 3.14

Çözüm. Işın gitmesine izin ver 1 doğru parçalarının üst noktalarından ANCAK ve İÇİNDE ana optik eksene paralel. yansıyan ışın 1 ¢ devamı aynanın ana odağını geçecek şekilde gidecek - nokta F 2 (Şekil 3.14).

Şimdi aynaya ışın gönderelim 2 ve 3 noktalardan ANCAK ve İÇİNDE böylece bu ışınların uzantıları geçer merkez aynalar - nokta Ö... Bu ışınlar yansıyacak, böylece yansıyan ışınlar 2 ¢ ve 3 ¢ gelen ışınlarla çakışır.

Şekilden de görebileceğiniz gibi. 3.14, yansıyan ışın 1 ¢ kesişmiyor yansıyan ışınlarla 2 ¢ ve 3 ¢. Araç, geçerli nokta görüntüleri ANCAK ve hayır... Fakat devam yansıyan ışın 1 ¢ ile kesişir devam filmleri yansıyan ışınlar 2 ¢ ve 3 ¢ puan olarak ANCAK¢ ve İÇİNDE¢. Bu nedenle noktalar ANCAK¢ ve İÇİNDE¢ – hayali nokta resimleri ANCAK ve İÇİNDE.

Görüntüler oluşturmak için segmentler noktalardan dikleri çıkar ANCAK¢ ve İÇİNDE¢ ana optik eksene. Olarak Şekil l'de görülebilir. 3.14, bölümlerin görüntüleri ortaya çıktı dümdüz ve azaltışmış. Ve ne daha yakın aynaya itiraz, daha fazla onun imajı ve temaları daha yakın ayna içindir. Ancak çok uzaktaki bir cisim bile aynadan uzakta bir görüntü üretemez. aynanın ana odağının ötesinde.

Umarım, bir kaşığın dışbükey yüzeyindeki yansımanıza baktığınızda neden kendinizi küçülmüş, ancak baş aşağı görmemiş gördüğünüz artık anlaşılmıştır.

DUR! Kendiniz karar verin: A6.

Işık yansıması iki ortam arasındaki arayüzde ışığın insidansının olduğu bir olgudur. MN yayılma yönünü değiştiren gelen ışık akısının bir kısmı aynı ortamda kalır. Olay ışınıAO- ışığın yayılma yönünü gösteren bir ışın. yansıyan ışınOB- ışık akısının yansıyan kısmının yayılma yönünü gösteren bir ışın.

Geliş açısı- gelen ışın ile yansıyan yüzeye dik olan arasındaki açı.

yansıma açısı - yansıyan ışın ile ışının geldiği noktada ortam arasındaki arayüze yükseltilmiş dikey arasındaki açı.

Işık yansıması yasası: 1) gelen ve yansıyan ışınlar, ışının geldiği noktada iki ortam arasındaki arayüze geri yüklenen dik ile aynı düzlemde bulunur; 2) yansıma açısı gelme açısına eşittir.

Yüzeyi düzlem olan aynaya düz ayna denir. ayna yansıması Işığın yönlü bir yansımasıdır.

Ortam arasındaki arayüz, düzensizlikleri üzerine gelen ışığın dalga boyundan daha büyük olan bir yüzey ise, bu tür bir yüzey üzerine gelen karşılıklı paralel ışık ışınları, yansımadan sonra paralelliklerini korumazlar, ancak mümkün olan her yerde saçılırlar. talimatlar. Işığın bu yansımasına denir dalgın veya dağınık.

Geçerli resim- bu, ışınlar kesiştiğinde elde edilen görüntüdür.

hayalet görüntü- Işınlar devam ettiğinde elde edilen görüntü budur.

Küresel aynalarda görüntü oluşturma.

küresel ayna MKışığı yansıtıcı olarak yansıtan küresel segmentin yüzeyi olarak adlandırılır. Parçanın iç yüzeyinden ışık yansıyorsa ayna denir. içbükey, ve eğer segmentin dış yüzeyinden geliyorsa - dışbükey... Tümsek ayna ise toplama, ve dışbükey - saçılma.

Kürenin merkezi C aynayı oluşturan küresel parçanın kesildiği , denir aynanın optik merkezi, ve küresel segmentin üst kısmı Ö- onun kutup; R - küresel aynanın eğrilik yarıçapı.

Aynanın optik merkezinden geçen herhangi bir düz çizgiye ayna denir. Optik eksen (KK; MC). Aynanın kutbundan geçen optik eksene denir. ana optik eksen (OK). Ana optik eksenin yakınından geçen ışınlara denir. paraksiyal.

Nokta F Yansımadan sonra, ana optik eksene paralel küresel ayna üzerine gelen paraksiyal ışınların kesiştiği, denir. Ana odak.

Küresel aynanın direğinden ana odağına kadar olan uzaklığına denir. odakNIN-NİN.

Optik eksenlerinden biri boyunca gelen herhangi bir ışın, aynadan aynı eksen boyunca yansır.

İçbükey Küresel Ayna Formülü:
, nerede NS- nesneden aynaya olan mesafe (m), F–Aynadan görüntüye olan mesafe (m).

Küresel ayna odak uzaklığı formülü:
veya

Küresel bir aynanın odak uzaklığının F tersi olan D değerine denir. optik güç.

/diyopter/.

Çukur aynanın optik gücü pozitif, dışbükey aynanınki ise negatiftir.

Küresel bir aynanın doğrusal büyütmesi G, yarattığı görüntünün boyutunun H, görüntülenen nesnenin h boyutuna oranıdır, yani.
.

Okul fiziği dersindeki herhangi bir yansıtıcı yüzeye genellikle ayna denir. İki geometrik ayna şeklini düşünün:

• düz
• küresel

- şekli bir düzlem olan yansıtıcı yüzey. Düz bir aynada bir görüntünün yapısı, genel durumda basitleştirilebilecek olana dayanmaktadır (Şekil 1).

Pirinç. 1. Düz ayna

Örneğimizdeki kaynak A noktası olsun (nokta ışık kaynağı). Kaynaktan gelen ışınlar her yöne yayılır. Görüntünün konumunu bulmak için, herhangi iki ışının seyrini analiz etmek ve kesişme noktalarını inşaat yoluyla bulmak yeterlidir. Birinci ışının (1) aynanın düzlemine herhangi bir açıda fırlatılmasına izin verin ve buna göre, daha sonraki hareketi, gelme açısına eşit bir yansıma açısında olacaktır. İkinci ışın (2) da herhangi bir açıda fırlatılabilir, ancak yüzeye dik olarak çekmek daha kolaydır, çünkü bu durumda kırılma olmayacaktır. 1. ve 2. ışınların uzantıları B noktasında birleşir, bizim durumumuzda bu nokta A noktasıdır (sanal) (Şekil 1.1).

Bununla birlikte, Şekil 1.1'de elde edilen üçgenler aynıdır (iki köşede ve ortak bir tarafta), o zaman düz bir aynada bir görüntü oluşturmak için aşağıdaki kural alınabilir: Düz bir aynada bir görüntü oluştururken, A kaynağından ayna düzlemine dik olanı alçaltmak ve ardından aynanın diğer tarafında aynı uzunluğa dik olarak devam etmek yeterlidir.(şekil 1.2) .

Bu mantığı kullanalım (Şekil 2).

Pirinç. 2. Düz aynada yapı örnekleri

Nokta olmayan bir nesne durumunda, düz bir aynadaki nesnenin şeklinin değişmediğini hatırlamak önemlidir. Herhangi bir nesnenin gerçekten noktalardan oluştuğunu düşünürsek, genel durumda her bir noktayı yansıtmak gerekir. Basitleştirilmiş bir versiyonda (örneğin, bir parça veya basit bir şekil), uç noktaları yansıtabilir ve ardından bunları düz çizgilerle bağlayabilirsiniz (Şekil 3). Bu durumda AB bir nesnedir, A'B 'bir görüntüdür.

Pirinç. 3. Düz aynada bir nesnenin yapısı

Ayrıca yeni bir konsept sunduk - nokta ışık kaynağı- sorunumuzda boyutu ihmal edilebilecek bir kaynak.

- şekli bir kürenin parçası olan yansıtıcı bir yüzey. Görüntü aramanın mantığı aynıdır - kesişimi (veya uzantıları) istenen görüntüyü verecek olan kaynaktan gelen iki ışın bulun. Aslında, küresel bir cisim için, kırılması kolayca tahmin edilebilen oldukça basit üç ışın vardır (Şekil 4). Nokta ışık kaynağı olsun.

Pirinç. 4. Küresel ayna

Öncelikle küresel aynanın öznitelik doğrusu ve noktalarını tanıtalım. 4. nokta denir küresel aynanın optik merkezi. Bu nokta sistemin geometrik merkezidir. 5. satır - küresel aynanın ana optik ekseni- küresel aynanın optik merkezinden geçen ve bu noktada aynaya teğet olana dik bir çizgi. Nokta F — küresel ayna odaközel özelliklere sahip (daha sonra).

O zaman dikkate alınması gereken yeterince basit üç ışın yolu vardır:

1. Mavi. Odaktan geçen, aynadan yansıyan ışın, ana optik eksene paralel geçer (odak özelliği),
2. Yeşil. Küresel bir aynanın ana optik merkezine gelen bir ışın aynı açıda () yansıtılır,
3. Kırmızı. Ana optik eksene paralel giden bir ışın, kırılmadan sonra odaktan geçer (odak özelliği).

Herhangi iki ışını seçin ve kesişimleri öznemizin bir görüntüsünü verir ().

Odak- ana optik eksende, küresel aynadan yansıyan, ana optik eksene paralel giden ışınların birleştiği koşullu bir nokta.

Küresel ayna için odak uzaklığı(aynanın optik merkezinden odağa olan uzaklık) tamamen geometrik bir kavramdır ve bu parametre şu bağıntı yoluyla bulunabilir:

Çözüm: En yaygın olanları aynalar için kullanılır. Düz bir ayna için, görüntüleri oluşturmak için bir basitleştirme vardır (Şekil 1.2). Küresel aynalar için, herhangi ikisi bir görüntü veren üç ışın yolu vardır (Şekil 4).

Düz, küresel ayna güncellendi: 9 Eylül 2017 yazar tarafından: İvan İvanoviç

Kaynağın herhangi bir noktasının görüntüsünü oluştururken çok sayıda ışını dikkate almaya gerek yoktur. Bunu yapmak için iki kiriş inşa etmek yeterlidir; kesişme noktası görüntünün konumunu belirleyecektir. En uygun yol, izlemesi kolay olan bu ışınları oluşturmaktır. Bir aynadan yansıma durumunda bu ışınların yolu Şek. 213.

Pirinç. 213. İçbükey küresel aynada görüntü oluşturmak için çeşitli teknikler

Işın 1 aynanın merkezinden geçer ve bu nedenle aynanın yüzeyine normaldir. Bu ışın, yan veya ana optik eksen boyunca tam olarak geri yansıtıldıktan sonra geri döner.

Işın 2, aynanın ana optik eksenine paraleldir. Yansımadan sonra bu ışın aynanın odağından geçer.

Işın 3, nesnenin noktasından aynanın odağından geçer. Aynadan yansımadan sonra ana optik eksene paralel gider.

Aynanın direğine gelen ışın 4, ana optik eksene göre simetrik olarak geri yansıtılacaktır. Bir görüntü oluşturmak için bu ışınların herhangi bir çiftini kullanabilirsiniz.

Genişletilmiş bir nesnenin yeterli sayıda noktasının görüntülerini oluşturduktan sonra, tüm nesnenin görüntüsünün konumu hakkında bir fikir oluşturulabilir. Şekil 2'de gösterilen basit bir nesne şekli durumunda. 213 (ana eksene dik bir düz çizgi parçası), görüntünün sadece bir noktasını oluşturmak yeterlidir. Alıştırmalarda bazı daha karmaşık durumlar ele alınmaktadır.

İncirde. 210 cismin aynanın önündeki farklı konumları için görüntülerin geometrik yapıları verildi. Pirinç. 210, c - nesne ayna ve odak arasına yerleştirilir - aynanın arkasındaki ışınların devamını kullanarak sanal bir görüntünün yapımını gösterir.

Pirinç. 214. Dışbükey küresel aynada bir görüntünün oluşturulması.

İncirde. 214, dışbükey aynada bir görüntü oluşturmaya bir örnektir. Daha önce de belirtildiği gibi, bu durumda her zaman hayali görüntüler elde edilir.

Bir nesnenin herhangi bir noktasının merceğinde bir görüntü oluşturmak için ve bir aynada bir görüntü oluştururken, bu noktadan çıkan herhangi iki ışının kesişme noktasını bulmak yeterlidir. En basit yapı, Şekil 2'de gösterilen ışınlar kullanılarak gerçekleştirilir. 215.

Pirinç. 215. Bir mercekte bir görüntü oluşturmak için çeşitli teknikler

Işın 1, yön değiştirmeden ikincil optik eksen boyunca gider.

Işın 2, ana optik eksene paralel olarak lens üzerine düşer; kırılma, bu ışın arka odaktan geçer.

Işın 3 ön odaktan geçer; kırıldığında, bu ışın ana optik eksene paralel gider.

Bu ışınların yapımı hiç zorlanmadan gerçekleştirilir. Bir noktadan gelen başka herhangi bir ışını inşa etmek çok daha zor olurdu - doğrudan kırılma yasasını kullanmak zorunda kalacaktı. Ancak bu gerekli değildir, çünkü inşaat tamamlandıktan sonra kırılan herhangi bir ışın noktadan geçecektir.

Eksen dışı noktaların bir görüntüsünü oluşturma problemini çözerken, seçilen en basit ışın çiftlerinin gerçekten mercekten (veya aynadan) geçmesinin hiç gerekli olmadığı belirtilmelidir. Çoğu durumda, örneğin fotoğraf çekerken, özne mercekten çok daha büyüktür ve 2. ve 3. ışınlar (Şekil 216) mercekten geçmez. Ancak, bu ışınlar bir görüntü oluşturmak için kullanılabilir. Gerçek ışın ve görüntünün oluşumuna katılanlar, mercek çerçevesi (gölgeli koniler) ile sınırlıdır, ancak elbette aynı noktada birleşirler, çünkü mercekte kırıldığında görüntünün bir nokta kaynağının noktası yine bir noktadır.

Pirinç. 216. Nesnenin mercekten çok daha büyük olduğu durumda görüntünün yapısı

Bir mercekteki birkaç tipik görüntü örneğini ele alalım. Lens toplayıcı olarak kabul edilecektir.

1. Konu objektiften odak uzunluğunun iki katından daha büyük bir mesafede. Bu genellikle fotoğraf çekerken konunun konumudur.

Pirinç. 217. Nesnenin çift odak uzaklığının arkasında olması durumunda bir mercekte görüntü oluşturma

Resmin yapısı Şekil 1'de verilmiştir. 217. O zamandan beri lens formülüyle (89.6)

,

yani görüntü, arka odak ile merceğin optik merkezinden odak uzunluğunun iki katı uzaklıkta bulunan ince olan arasında yer alır. Büyütme formülüne göre görüntü ters çevrilir (ters) ve küçülür

2. Mercek üzerine bir yan optik eksene paralel bir ışın demeti geldiğinde önemli bir özel duruma dikkat edin. Benzer bir durum, örneğin çok uzaktaki uzun nesnelerin fotoğrafını çekerken ortaya çıkar. Resmin yapısı Şekil 1'de verilmiştir. 218.

Bu durumda, görüntü, arka odak düzlemi ile kesiştiği yerde karşılık gelen ikincil optik eksende yatar (bu, ana eksene dik olan ve merceğin arka odağından geçen düzlemin adıdır).

Pirinç. 218. Mercek üzerine yan optik eksene paralel bir ışın demeti geldiğinde bir görüntünün oluşturulması

Odak düzleminin noktalarına genellikle karşılık gelen küçük eksenlerin odakları denir ve ana odak adını ana eksene karşılık gelen noktanın arkasında bırakır.

Lensin ana optik ekseninden odak mesafesi ve dikkate alınan yan eksen ile ana eksen arasındaki açı, formülle açıkça ilişkilidir (Şekil 218).

3. Özne, odak uzunluğunun iki katı olan bir nokta ile ön odak arasında yer alır - öznenin bir projeksiyon lambasıyla yansıtıldığında olağan konumu. Bu durumu incelemek için mercekte görüntü tersinirlik özelliğini kullanmak yeterlidir. Onu bir kaynak olarak kabul edeceğiz (bkz. Şekil 217), o zaman bir görüntü olacaktır. İncelenen durumda görüntünün ters olduğunu, büyütülmüş olduğunu ve mercekten odak uzunluğunun iki katından daha büyük bir mesafede uzandığını görmek kolaydır.

Nesnenin mercekten odak uzunluğunun iki katına eşit bir mesafede olduğu özel durumu not etmek yararlıdır, yani. Daha sonra lens formülü ile

,

yani görüntü aynı zamanda lensten çift odak uzaklığındadır. Bu durumda görüntü baş aşağıdır. artırmak için buluruz

yani görüntü, nesne ile aynı boyutlardadır.

4. Kaynağın merceğin ana eksenine dik bir düzlemde olduğu ve ön odaktan geçtiği özel durum çok önemlidir.

Bu düzlem aynı zamanda odak düzlemidir; buna ön odak düzlemi denir. Odak düzleminin herhangi bir noktasında, yani ön odaklardan birinde bir nokta kaynağı bulunursa, mercekten karşılık gelen optik eksen boyunca yönlendirilen paralel bir ışın demeti çıkar (Şekil 219). Bu eksen ile ana eksen arasındaki açı ve kaynaktan eksene olan mesafe formül ile ilişkilidir.

5. Konu, ön odak ile lens arasındadır, yani. Bu durumda, görüntü doğrudan ve hayalidir.

Bu durumda görüntünün yapısı Şekil 2'de verilmiştir. 220. O zamandan beri, artırmak için

yani görüntü büyütülür. Büyüteçten baktığımızda bu duruma geri döneceğiz.

Pirinç. 219. Kaynaklar ve ön odak düzleminde yer alır. (Işınlar, kaynağın noktalarından geçen yan eksenlere paralel olarak mercekten yayılır)

Pirinç. 220. Nesnenin ön odak ile lens arasında olması durumunda görüntünün yapısı

6. Yayılan bir mercek için bir görüntünün oluşturulması (Şekil 221).

Yayılan mercekteki görüntü her zaman hayali ve doğrudandır. Son olarak, çünkü görüntü her zaman uzaklaştırılır.

Pirinç. 221. Yayılan bir mercekte bir görüntünün oluşturulması

İnce bir mercekten geçen ışınların tüm yapıları için, merceğin içindeki yollarını dikkate alamayacağımıza dikkat edin. Sadece optik merkezin ve ana odakların yerini bilmek önemlidir. Böylece ince bir mercek, ana odakların konumlarının işaretleneceği ana optik eksene dik optik merkezden geçen bir düzlem ile temsil edilebilir. Bu düzleme ana düzlem denir. Açıktır ki, merceğe giren ve çıkan ışın, ana düzlemin aynı noktasından geçer (Şekil 222, a). Lensin dış hatlarını çizimlerde tutarsak, o zaman sadece toplayıcı ve yayıcı lensler arasında görsel bir ayrım için; tüm yapılar için bu ana hatlar gereksizdir. Bazen, çizimin daha basit olması için, merceğin ana hatları yerine, Şekil 2'de gösterilen sembolik bir görüntü kullanılır. 222, b.

Pirinç. 222. a) Merceğin ana düzlemle değiştirilmesi; b) toplayıcı (solda) ve yayıcı (sağda) merceklerin sembolik bir görüntüsü; c) aynanın ana düzlemle değiştirilmesi

Benzer şekilde, küresel bir ayna, aynanın kutbunda kürenin yüzeyine temas eden ve ana eksende kürenin merkezinin konumunu ve ana odağı gösteren bir ana düzlem ile temsil edilebilir. Konum, bir içbükey (toplayan) veya dışbükey (saçılan) bir ayna ile mi uğraştığımızı gösterir (Şekil 222, c).

Düz aynaışığı speküler bir şekilde yansıtan düz bir yüzeydir.

Aynalarda bir görüntünün oluşturulması, ışığın doğrusal yayılımı ve yansıması yasalarına dayanır.

Bir nokta kaynağının görüntüsünü oluşturalım S(şek.16.10). Kaynaktan gelen ışık her yöne gider. Aynaya bir ışık huzmesi düşüyor SAB, ve görüntü tüm ışın tarafından oluşturulur. Ancak bir görüntü oluşturmak için bu ışından herhangi iki ışın almak yeterlidir, örneğin BÖYLE ve SC... Işın BÖYLE ayna yüzeyine dik düşer AB(gelme açısı 0'dır), bu nedenle yansıyan ters yöne gidecektir. işletim sistemi... Işın SC\ (~ \ gamma = \ alpha \) açısında yansıtılacaktır. yansıyan ışınlar işletim sistemi ve SC uzaklaşır ve kesişmez, ancak insan gözüne düşerse, kişi kesişme noktası olan S 1 görüntüsünü görür. devam yansıyan ışınlar

Yansıyan (veya kırılan) ışınların kesişiminde elde edilen görüntüye denir. geçerli resim.

Yansıyan (veya kırılan) ışınların kendilerini değil, uzantılarını keserken elde edilen görüntüye denir. hayali görüntü.

Bu nedenle düz bir aynada görüntü her zaman hayalidir.

Kanıtlanabilir (üçgenleri düşünün SOC ve S 1 OC) bu mesafe BÖYLE= S 1 O, yani S1 noktasının görüntüsü aynadan S noktası ile aynı uzaklıkta. Bundan düz aynada bir noktanın görüntüsünü oluşturmak için düz aynaya dik olanı bundan aşağı indirmek yeterlidir. aynanın arkasında aynı mesafede tutun ve devam edin ( şek.16.11).

Bir nesnenin görüntüsünü oluştururken, ikincisi bir dizi nokta ışık kaynağı olarak temsil edilir. Bu nedenle, nesnenin uç noktalarının bir görüntüsünü bulmak yeterlidir.

Düz bir aynadaki AB nesnesinin A 1 B 1 Görüntüsü (Şekil 16.12) her zaman hayalidir, doğrudandır, nesneyle aynı boyuttadır ve aynaya göre simetriktir.