A. Построение изображения

Построение изображения предмета в сферических зеркалах

От любой точки предмета, расположенного перед зеркалом, падает бесконечное множество лучей — расходящийся световой пучок. Для построения изображения этой точки достаточно выбрать только два каких-либо луча, но лучше такие, ход которых после зеркала заранее известен. К таким лучам относятся (рис. 16.16): 1 — луч, параллельный главной оптической оси. Отраженный луч (или продолжение отраженного луча) проходит через главный фокус; 2 — луч, проходящий через главный фокус (или его продолжение проходит через главный фокус), отраженный луч идет параллельно главной оптической оси; 3 — луч (или его продолжение), проходящий через центр О зеркала. Отраженный луч возвращается в противоположном направлении вдоль той же прямой; 4 — луч, проходящий через полюс, после отражения пойдет симметрично относительно главной оптической оси зеркала.

Рис. 16.16

Если предмет плоский, то достаточно построить изображение его крайних точек. На рисунках 16.17—16.19 приведены построения изображений для разных положений предмета АВ перед зеркалом. Как видно, если предмет расположен на расстоянии d>R (рис. 16.17) (дальше центра вогнутого зеркала), то образуется перевернутое, действительное, уменьшенное изображение предмета. Если F<d<R (рис. 16.18), то изображение в вогнутом зеркале перевернутое, действительное, увеличенное. Если d<F (рис. 16.19), то изображение прямое, мнимое, увеличенное. 

Рис. 16.17

Рис. 16.18

Рис.19

В выпуклом зеркале (рис. 16.20) изображение всегда мнимое, прямое, уменьшенное.

С учетом правила знаков можно записать формулу сферического зеркала для случаев, изображенных на рисунках 16.17 и 16.18\[\frac{1}{d} + \frac{1}{f} = \frac{1}{F};\] на рисунке 16.19\[\frac{1}{d} - \frac{1}{f} = \frac{1}{F};\] на рисунке 16.20\[\frac{1}{d} + \frac{1}{f} = -\frac{1}{F};\]

Рис. 16.20

Рис. 16.21

Для построения изображения точечного предмета А (рис. 16.21), расположенного на главной оптической оси, из этого предмета направляют на зеркало любой луч AM, проводят параллельно этому лучу побочную оптическую ось ON и фокальную плоскость, находят побочный фокус F' (точка пересечения побочной оптической оси с фокальной плоскостью). Отраженный луч пройдет через побочный фокус F' и пересечет главную оптическую ось в точке A₁ которая и является изображением точки А.

Литература

Аксенович Л. А. Физика в средней школе: Теория. Задания. Тесты: Учеб. пособие для учреждений, обеспечивающих получение общ. сред, образования / Л. А. Аксенович, Н.Н.Ракина, К. С. Фарино; Под ред. К. С. Фарино. — Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2004. — С. 464-465.