Презентация. Плоские и сферические зеркала

Плоские и сферические зеркала.Изображение в зеркалах. Выполнила: Сарсембина Лаура 8В класс. История зеркала. Археологи обнаружили первые небольшие зеркала из олова, золота или платины, относящиеся к Каменному веку.Современную историю зеркал отсчитывают с XIII века, а точнее — с 1240 года, когда в Европе научились выдувать сосуды из стекла. Изобретение настоящего стеклянного зеркала следует отнести к 1279 году, когда францисканец Джон Пекам описал способ покрывать стекло тонким слоем олова.Производство зеркала выглядело так. В сосуд через трубку мастер вливал расплавленное олово, которое растекалось ровным слоем по поверхности стекла, а когда шар остывал, его разбивали на куски. Первое зеркало было несовершенным: вогнутые осколки слегка искажали изображение, но оно стало ярким и чистым.В XIII веке в Голландии освоили кустарную технологию производства зеркал. За ней последовали Фландрия и немецкий город мастеров Нюрнберг, где в 1373 году возник первый зеркальный цех. Сферическое зеркало. Сферическое зеркало — зеркало, отражающая поверхность которого имеет вид сегмента сферы.Сферическое зеркало может быть выпуклым или вогнутым — в зависимости от того, какая сторона сегмента сферы — выпуклая или вогнутая — является отражающей. Центр соответствующей сферическому зеркалу сферы называется его центром или оптическим центром, середина сегмента — полюсом зеркала, прямая, проходящая через центр и полюс — главной оптической осью зеркала. Другие прямые, проходящие через центр зеркала и точку, отличную от полюса, называются его побочными оптическими осями. Формула сферического зеркала Величину, обратную фокусному расстоянию, называют оптической силой сферического зеркала: [D]=1 дптр (диоптрий) Плоское зеркало. Плоским зеркалом называется предмет (плоская поверхность,), способный зеркально отражать падающие на него лучи света. Так же плоским зеркалом называют плоскую поверхность, зеркально отражающую свет. С плоским зеркалом мы сталкиваемся очень часто- когда причёсываемся, когда управляем автомобилем. Чистое оконное стекло или поверхность пруда тоже могут служить плоскими зеркалами.В обычном понимании зеркало представляет собой плоское стекло, на одну сторону которого нанесено специальное покрытие, содержащее серебро. В остальном же, зеркалом может считаться любой предмет, имеющий гладкую плоскую поверхность. Параксиальные лучи, параллельные главной оптической оси выпуклого сферического зеркала, так же как и продолжения параксиальных лучей, параллельных главной оптической оси вогнутого сферического зеркала, пересекаются в одной точке, называемой его фокусом. Он расположен посередине между центром и полюсом зеркала, то есть расстояние (f) его до зеркала равно половине радиуса (R):У сферического зеркала, как вообще у любого зеркала, отсутствует хроматическая аберрация, но выражена сферическая аберрация. Сферическая аберрация выражена потому, что в отличие от параболического зеркала (то есть сегмента параболоида вращения), сферическое зеркало может собирать в одной точке лишь параксиальные лучи, то есть те из лучей, параллельных главной оптической оси, которые близки к этой оси. Сферическая аберрация в одном из примеров применения сферического вогнутого зеркала, зеркально-линзовом телескопе системы Дмитрия Максутова, устраняется компенсированием специально подобранной линзой — мениском.Известным примером выпуклого сферического зеркала является ёлочный шар. Если два плоских зеркала расположены под углом φ друг к другу, то количество изображений N источника света, расположенного между зеркалами, зависит от угла между ними и может быть определено по формуле: Из этой формулы следует, что если угол φ=0є, то изображений источника будет бесконечно много, а если φ=180є, то изображение будет только одно. Соответственно, если φ=90є, то изображений будет 3, и т.д. S′, S″, S′″- отражения, светящейся точки S, которая находится между двумя плоскими зеркалами M1 и M2, расположенными под углом β друг к другу. Построение изображений в зеркалах. Луч АОС, проходящий через оптический центр зеркала;отраженный луч СОА идет по той же прямой Луч АFD, идущий через фокус зеркала;отраженный луч параллелен главной оптической оси Луч АР, падающий на зеркало в его полюсе;отраженный луч симметричен с падающим относительно главной оптической оси Луч АЕ, параллельный главной оптической оси;отраженный луч EF проходит через фокус зеркала Построение изображения в сферическом зеркале. Проще всего построить изображение отрезка, перпендикулярного главной оптической оси зеркала и настолько небольшого по высоте, что луч, исходящий из его верхней точки и параллельный главной оптической оси зеркала — параксиальный. Его изображение будет также перпендикулярным главной оптической оси зеркала, расстояние его от зеркала при известном расстоянии от зеркала до предмета и фокусного расстояния зеркала можно вычислить по формуле зеркала. Высота изображения (y') будет равна произведению высоты предмета (y) на отношение расстояния от изображения до зеркала (v) к расстоянию от зеркала до предмета (u): У вогнутого сферического зеркала главный фокус действительный. Он расположен посередине между центром и полюсом зеркала. Отражение параллельного пучка лучей от вогнутого сферического зеркала. Точки O – оптический центр, P – полюс, F – главный фокус зеркала; OP – главная оптическая ось, R – радиус кривизны зеркала. Следует иметь в виду, что отраженные лучи пересекаются приблизительно в одной точке только в том случае, если падающий параллельный пучок был достаточно узким Главный фокус выпуклого зеркала является мнимым. Если на выпуклое зеркало падает пучок лучей, параллельных главной оптической оси, то после отражения в фокусе пересекутся не сами лучи, а их продолжения. Отражение параллельного пучка лучей от выпуклого зеркала. F – мнимый фокус зеркала, O – оптический центр; OP – главная оптическая ось. Фокусное расстояние.Фокусным расстояниям сферических зеркал приписывается определенный знак: для вогнутого зеркала и :для выпуклого зеркала, где R – радиус кривизны зеркала. Изображение какой-либо точки A предмета в сферическом зеркале можно построить с помощью любой пары стандартных лучей: луч AOC, проходящий через оптический центр зеркала; отраженный луч COA идет по той же прямой; луч AFD, идущий через фокус зеркала; отраженный луч идет параллельно главной оптической оси; луч AP, падающий на зеркало в его полюсе; отраженный луч симметричен с падающим относительно главной оптической оси. луч AE, параллельный главной оптической оси; отраженный луч EFA1 проходит через фокус зеркала. Построение изображения в вогнутом сферическом зеркале На рисунке перечисленные выше стандартные лучи изображены для случая вогнутого зеркала. Все эти лучи проходят через точку A', которая является изображением точки A. Все остальные отраженные лучи также проходят через точку A'. Ход лучей, при котором все лучи, вышедшие из одной точки, собираются в другой точке, называется стигматическим. Отрезок A'B' является изображением предмета AB. Аналогичны построения для случая выпуклого зеркала. Полупрозрачные зеркала. Полупрозрачные зеркала широко используются в оптических приборах (лазеры, зеркально-призматическиевидоискатели, телесуфлёры и др.).Полупрозрачные зеркала иногда называют «зеркальными стёклами» или «односторонними стёклами». Такие стёкла применяются для скрытного наблюдения за людьми (в целях контроля над поведением или шпионажа), при этом шпион находится в тёмном помещении, а объект наблюдения — в освещённом. Принцип действия зеркального стекла в том, что тусклый шпион не виден на фоне яркого отражения. Полупрозрачных зеркал, которые пропускали бы свет в одну сторону и не пропускали во вторую, не существует — это был бы демон Максвелла. ВИДЫ ОТРАЖЕНИЯ ДИФФУЗНОЕЗЕРКАЛЬНОЕ Спасибо за внимание!