Specchio convesso

Cos'è uno specchio convesso?

Lui specchio convesso O Divergent è uno specchio curvo, quasi sempre sfericamente e con la superficie riflettente sul lato esterno della sfera, come gli ornamenti dell'albero di Natale. Grazie agli specchi convessi è possibile.

Ad esempio, gli specchi che vengono posti nelle strade per facilitare il transito dei veicoli in croci strette sono convessi, poiché producono un'immagine con un ampio campo visivo.

Illustrazione di uno specchio convesso

Le immagini così formate sono diverse, a seconda del luogo in cui è posizionato l'oggetto. L'immagine superiore mostra raggi paralleli da una fontana lontana come il sole.

I raggi si riflettono secondo la legge sulla riflessione, il che indica che l'angolo di incidenza del lampo è lo stesso con cui si riflette. Come possiamo vedere, i raggi riflessi sono separati - non si incrociano - quando lasciano la superficie speculare, motivo per cui questo tipo di specchio è anche noto come divergente.

Quando i riflessi si estendono indietro dallo specchio - linee discontinue nella figura - queste si intersecano in un punto chiamato focus.

Caratteristiche degli specchi convessi

Specchio convesso o divergente, su cui i raggi di una fonte lontana come il sole influenzano. Fonte: f. Zapata.

Lo specchio convesso ha le seguenti caratteristiche (vedi immagine superiore):

-I punti notevoli dello specchio sono:

• C il centro, che coincide con il centro della sfera a cui appartiene lo specchio.
• F il focus, in cui i raggi si riflettono dietro lo specchio converge.
• Il vertice p dello stesso, che corrisponde al centro della superficie sferica ed è collineale con c e f.

Può servirti: ío (satellite)

-Ha Asse ottico O Asse principale, che è la linea perpendicolare alla superficie speculare. I raggi che colpiscono l'asse ottico si riflettono nella stessa direzione.

-Il centro della sfera a cui appartiene lo specchio è al punto C e R è il suo raggio. A C è noto come Centro di curvatura, Mentre R è lui Raggio di curvatura e indica quanto sia curvo lo specchio: un minore R, Più accentuato è la forma convessa.

-Il punto di intersezione dei raggi riflessi è noto come Punto focale dello specchio. La distanza tra F e P è approssimativamente R/2:

F = r/2

Questa espressione è valida per specchi la cui dimensione è molto più bassa del suo raggio di curvatura.

-L'immagine che forma è più piccola e anche virtuale, poiché si trova dietro lo specchio, come vedremo dopo.

Formazione di immagine nello specchio convesso

Per sapere come l'immagine che si forma nello specchio convesso è il trattamento dei raggi, che consiste nel rappresentare i raggi di luce che escono dall'oggetto attraverso linee rette.

Questi raggi vengono riflessi sulla superficie dello specchio e vengono anche disegnati i raggi riflessi. Il metodo Ray è applicabile a qualsiasi tipo di specchio, non solo convessi.

Prolungando i raggi riflessi, si intersecano in un certo punto, ed è proprio dove si forma l'immagine. L'estensione dei raggi riflessi che provengono da un oggetto esteso come albero, sono mostrati nella figura inferiore da linee discontinue.

Nella figura inferiore sono disegnati tre raggi dall'oggetto, molto particolare e facili da disegnare, nonché i suoi riflessi:

Può servirti: dilatazione termica figura 2.- Formazione di immagine nello specchio convesso. Fonte: f. Zapata.

-Ray 1, che ha un impatto parallelo all'asse ottico.

-Il raggio 2, che colpisce l'esolitazione del raggio riflesso passa proprio attraverso il focus dello specchio, cioè il punto f. Questo raggio si riflette in parallelo all'asse ottico.

-Finalmente Ray 3, che raggiunge perpendicolarmente alla superficie sferica, e per questo motivo si riflette nella stessa direzione.

In linea di principio, questa procedura si applica a ciascun punto dell'albero, ma con le informazioni ottenute dai 3 raggi disegnati è sufficiente trovare l'immagine dell'oggetto: è formata dietro lo specchio, è giusta e più piccola dell'originale.

Esempi e applicazioni di specchi convessi

Molte superfici sferiche molto tirate fungono da specchi convessi, ad esempio ornamenti natalizi luminosi e argentati, nonché cucchiai di acciaio nuovi e luminosi.

Anche gli specchi convessi hanno molte applicazioni pratiche, ad esempio:

Specchi per evitare incidenti stradali

Gli specchi convessi nelle strade e nelle strade aiutano a evitare incidenti, poiché ti permettono di vedere il traffico che viene dagli angoli.

Specchi di sorveglianza

Nei negozi e nelle banche ci sono di solito specchi convessi per rilevare ladri, nonché per evitare collisioni tra persone e veicoli del carrello elevatore che circolano nelle sale e tra gli scaffali.

Specchietti retrovisori

Le auto e le motociclette hanno specchi convessi, che producono immagini leggermente più piccole, ma coprono più campo visivo rispetto agli specchi piatti.

Cassegrain Telescope

Uno degli specchi del riflettore di Cassegrain, lo specchio secondario, è convesso, sebbene non sia sferico e serve a riflettere l'immagine verso lo specchio principale del telescopio.

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Equazioni specchietti convessi

Considera i rettangoli della seguente figura, determinati da Ray 1, che proviene dalla parte superiore della freccia, la sua riflessione e l'estensione di questo.

Geometria per trovare l'ingrandimento dello specchio. Fonte: f. Zapata.

L'immagine originale ha altezza e, mentre l'altezza dell'immagine virtuale è e " . È vero che:

Tan θ = y/d_O = Y '/d_Yo

Ingrandimento dello specchio

Il motivo tra l'altezza dell'immagine e l'altezza dell'oggetto è il ingrandimento dello specchio, Si chiama che, anche se l'immagine ottenuta è più piccola dell'oggetto reale. Lo denotiamo da M:

M = y '/ y = d_Yo /D_O

Relazione tra l'oggetto e la sua immagine nello specchio convesso

Ora consideriamo quest'altra figura, in cui la regione AVF può essere considerata approssimativamente come un triangolo di destra, poiché la curvatura dello specchio non è molto pronunciata. Perciò:

Geometria per trovare la relazione matematica tra l'oggetto e la sua immagine. Fonte: Katz, D. Fisica per scienziati e ingegneri.

AV ≈ h_O

COSÌ:

Tan α = H

Perciò:

L'inverso di questa espressione è l'ingrandimento, quindi:

Perciò:

1- (d_Yo /f) = d_Yo /D_O

Dividendo tutto tra D_Yo:

Finalmente:

 Ora, per gli specchi si applicano alcune convenzioni di segni. In effetti, sebbene sappiamo che una distanza è sempre positiva, a tutte le distanze dietro lo specchio, si distinguono con un segno negativo.

Pertanto, come F E D_Yo Sono dietro lo specchio, sono messi meno un segno, mentre per la distanza d_O Ciò non è necessario, poiché è davanti allo specchio. Quindi l'equazione precedente rimane:

Si può dimostrare che questa equazione è valida anche per lo specchio concavo.

Riferimenti

1. Bauer, w. 2011. Fisica per ingegneria e scienze. Volume 2. Mc Graw Hill.
2. Giambattista, a. 2010. Fisica. 2 °. Ed. McGraw Hill.
3. Katz, d. 2017. Fisica per scienziati e ingegneri. Apprendimento del Cengage.
4. Thomas, w. 2008. Fisica concettuale. McGraw Hill.
5. Tippens, p. 2011. Fisica: concetti e applicazioni. 7a edizione. McGraw Hill.