Cermin cekung

Apa itu cermin cekung?

Dia Cermin cekung o konvergen adalah bentuk bola yang hampir selalu, di mana permukaan reflektif berada di sisi dalam bola atau lebih tepatnya. Bentuk melengkung lainnya juga dimungkinkan, seperti parabola.

Dengan cermin melengkung, seperti cermin cekung, dimungkinkan untuk mencapai berbagai gambar: meningkat, berkurang atau bahkan terbalik. Peningkatan gambar memfasilitasi visualisasi detail halus suatu objek.

Dalam cermin cekung, peningkatan dicapai berkat fakta bahwa kelengkungan memungkinkan untuk memfokuskan cahaya yang sangat mirip dengan bagaimana lensa melakukannya.

Cermin berfungsi seperti yang ditunjukkan pada gambar atas. Sinar insiden cahaya horizontal datang dari kiri, di mana ada air mancur yang jauh, seperti matahari. Sinar -sinar ini memenuhi undang -undang refleksi, yang menyatakan bahwa sudut kejadian sinar cahaya sama dengan sudut refleksi.

Setelah merefleksikan, sinar bersinggungan pada titik khusus, titik f o Titik fokus, Karena di sinilah cahaya fokus. Menempatkan objek di lokasi yang berbeda pada sumbu yang melewati C, F dan V, berbagai gambar diperoleh.

Misalnya, antara titik fokus dan simpul cermin adalah tempat yang ideal untuk menempatkan wajah saat makeup atau cukur, karena dengan cara ini gambar dicapai dengan detail yang luar biasa yang tidak dimungkinkan dengan cermin datar.

Karakteristik cermin cekung

Sebelum melihat bagaimana gambar terbentuk, kami dengan hati -hati menganalisis titik dan jarak yang disajikan dalam ilustrasi ini:

Lintasan sinar cahaya paralel di cermin bola dan cekung. Sumber: Thomas, W. Fisika Konseptual.

-Pusat bola tempat cermin berada di titik C dan R adalah jari -jarinya. Ke titik C dikenal sebagai Pusat kelengkungan Dan r adalah Jari -jari kelengkungan.

-Titik V adalah puncak dari cermin.

Itu dapat melayani Anda: kekuatan mekanis: apa itu, aplikasi, contoh

-Garis yang bergabung dengan poin C, F dan V dikenal sebagai sumbu optik dari cermin dan tegak lurus terhadap permukaannya. Sinar yang mempengaruhi titik -titik ini tercermin ke arah yang sama dan arah yang berlawanan.

-Refleksi sinar insiden yang sejajar dengan sumbu optik berpotongan pada titik f, yang disebut Titik fokus dari cermin.

-Perhatikan bahwa titik F kira -kira setengah jalan antara C dan V.

-Di kejauhan antara F dan V, dilambangkan sebagai F,  itu disebut jarak fokus Dan itu dihitung sebagai:

F = r/2

Metode grafis

Seperti yang dinyatakan di atas, tergantung pada titik di mana objek ditempatkan, beberapa gambar diperoleh, yang mudah ditampilkan melalui metode grafik untuk cermin.

Metode ini terdiri dari menggambar sinar cahaya dari titik -titik strategis objek dan mengamati bagaimana mereka tercermin pada permukaan specular. Gambar diperoleh dengan memperpanjang refleksi ini dan mencari di mana mereka berpotongan.

Dengan cara ini diketahui apakah gambar lebih besar atau lebih kecil, nyata atau virtual - jika terbentuk di belakang cermin - dan kanan atau terbalik.

Contoh cermin cekung

Mari kita lihat beberapa contoh gambar yang diperoleh dengan cermin cekung:

Objek antara f dan v

Menempatkan objek antara titik f dan v kita bisa mendapatkan gambar virtual yang diamplifikasi. Untuk memvisualisasikannya, tiga sinar utama ditarik, seperti yang ditunjukkan pada ilustrasi yang lebih rendah:

Sinar utama yang meninggalkan objek yang ditempatkan di antara fokus dan simpul cermin cekung. Gambar yang diperoleh adalah virtual, ditambah dan benar. Sumber: Thomas, W. Fisika Konseptual.

-Ray 1, yang meninggalkan nyala api pada titik P, sejajar dengan sumbu optik dan tercermin melalui f.

Dapat melayani Anda: sifat listrik bahan

-Ray 2: Ini mempengaruhi sedemikian rupa sehingga tercermin dalam arah paralel ke sumbu optik.

-Akhirnya Ray 3, yang bersifat radial, tiba tegak lurus terhadap cermin dan tercermin dalam arah yang berlawanan, melalui C.

Perhatikan bahwa hukum refleksi dipenuhi sama seperti di cermin datar, dengan perbedaan bahwa normal ke permukaan cermin melengkung berubah secara terus menerus.

Sebenarnya, dua sinar sudah cukup untuk menemukan gambar. Dalam hal ini, memperpanjang tiga sinar, semua berpotongan di p 'di belakang cermin, yang merupakan tempat gambar terbentuk. Gambar ini adalah virtual -di realitas itu tidak dilintasi oleh balok terang apa pun -benar dan juga lebih besar dari aslinya.

Objek antara C dan F

Ketika objek berada di antara titik fokus dan pusat kelengkungan cermin, gambar yang terbentuk adalah nyata -tidak terletak di belakang cermin, tetapi di depannya -meningkat dan terbalik.

Gambar objek yang ditempatkan di antara pusat dan fokus cermin cekung. Sumber: Giambattista, a. Fisika.

Objek di luar pusat

Di ilustrasi bawah gambar yang dibentuk oleh objek yang jauh dari pusat cermin muncul. Gambar terbentuk dalam hal ini antara titik fokus F dan pusat kelengkungan C. Itu adalah gambar nyata, terbalik dan lebih kecil dari objek itu sendiri.

Gambar objek yang terletak di luar pusat cermin cekung. Sumber: f. Sepatu yang dimodifikasi oleh Juan Carlos Collantes.

Perbesaran lateral

Kita dapat bertanya pada diri sendiri bagaimana diperkuat atau berkurang adalah gambar yang diperoleh oleh cermin cekung, untuk ini perbesaran lateral, dilambangkan sebagai M. Itu diberikan oleh hasil bagi antara ukuran gambar dan ukuran objek:

Itu bisa melayani Anda: apa lembah dalam fisika? (Dengan contoh)

M = ukuran gambar / ukuran objek

Gambar yang dibentuk oleh cermin bisa kurang dari ukuran objek, meskipun demikian, m masih disebut pembesaran atau meningkatkan samping.

Aplikasi Mirro cekung

Kepemilikan cermin cekung untuk memperbesar gambar digunakan dalam aplikasi penting mulai dari pengaturan pribadi hingga mendapatkan energi Membersihkan.

Cermin pembesar

Mereka umumnya digunakan di meja rias untuk tujuan pengaturan pribadi: makeup, cukur dan simpul dasi.

Teleskop refleksi optik

Teleskop refleksi pertama dibuat oleh Isaac Newton dan memanfaatkan cermin cekung ditambah lensa mata. Salah satu cermin teleskop tipe cassegrain adalah cekung dan parabola dan digunakan untuk mengumpulkan cahaya pada titik fokus.

Cermin gigi

Cermin gigi

Dokter gigi juga menggunakan cermin cekung untuk mendapatkan gambar gigitiruan yang diperkuat, agar dapat memeriksa potongan gigi dan gusi dengan detail terbesar yang mungkin terjadi.

Lampu depan mobil

Di lampu depan mobil, bohlam filamen ditempatkan pada titik fokus cermin cekung. Sinar cahaya yang berasal dari filamen tercermin dalam sinar sinar paralel.

Cermin sering bulat, tetapi kadang -kadang bentuk parabola digunakan, yang memiliki keuntungan merefleksikan dalam balok paralel semua sinar yang berasal dari titik fokus dan tidak hanya yang dekat dengan sumbu optik.

Konsentrator matahari

Cahaya air mancur yang jauh seperti matahari dapat fokus pada satu titik melalui cermin cekung. Berkat ini, panas terkonsentrasi pada saat itu. Dalam skala besar, dengan panas ini Anda dapat memanaskan cairan, seperti air atau minyak misalnya.

Ini adalah konsentrasi energi termosolar yang mencoba menghasilkan listrik yang mengaktifkan turbin yang didorong oleh panas terkonsentrasi matahari pada satu titik. Ini adalah prosedur alternatif untuk sel fotovoltaik semikonduktif.

Referensi

1. Giancoli, d.  2006. Fisika: Prinsip dengan aplikasi. 6. Ed Prentice Hall.
2. Giambattista, a. 2010. Fisika. 2nd. Ed. Bukit McGraw.
3. Kelas Fisika. Diagram ray untuk cermin conceve. Dipulihkan dari: Fisika Classroom.com.
4. Thomas, w. 2008. Fisika Konseptual. Bukit McGraw.
5. Tippens, hlm. 2011. Fisika: Konsep dan Aplikasi. Edisi ke -7. Bukit McGraw.