Сферические зеркала

Сферическое зеркало ‒ это поверхность тела, имеющая форму сферического сегмента и зеркально отражающая свет.

• Если лучи отражаются от внутренней поверхности сферического сегмента, то зеркало называют вогнутым
• Если лучи отражаются от внешней поверхности сферического сегмента, то зеркало называют выпуклым

Основные понятия:

• Оптический центр зеркала (точка O ) ‒ центр сферы, из которой вырезан сегмент
• Полюс зеркала (точка P ) ‒ вершина сферического сегмента
• Оптическая ось ‒ любая прямая, проходящая через оптический центр
• Главная оптическая ось ‒ прямая, проходящая через оптический центр и полюс зеркала
• Остальные оптические оси ‒ побочные.
• Главный фокус зеркала F ‒ точка, в которой пересекаются отраженные от сферического зеркала лучи или их продолжения, падающие параллельно главной оптической оси зеркала
  • В вогнутом зеркале в фокусе пересекаются отраженные лучи, и фокус является действительным
  • В выпуклом зеркале в фокусе пересекаются не сами отраженные лучи, а их продолжения, поэтому фокус выпуклого зеркала является мнимым
• Фокусное расстояние F ‒ расстояние от главного фокуса до полюса зеркала, ‒ равно половине радиуса сферы, частью которой является зеркало F=R2
• Предмет будет действительным, если лучи, падающие от него на зеркало, расходящиеся
• Предмет будет мнимым, если лучи, падающие от него на зеркало, сходящиеся
• Изображение называют действительным, если оно получено пересечением отраженных лучей
• Изображение называют мнимым, если оно получено пересечением продолжений отраженных лучей

  Построение изображений в зеркалах

  Вогнутое зеркало	Выпуклое зеркало
  Луч, проходящий через оптический центр зеркала,	Луч, продолжение которого проходит через оптический центр зеркала,
  после отражения идет в обратном направлении
  Луч, проходящий через фокус зеркала	Луч, продолжение которого проходит через главный фокус зеркала
  после отражения идет параллельно главной оптической оси
  Луч, падающий на зеркало в его полюсе, и отраженный луч симметричны относительно главной оптической оси
  Луч, идущий параллельно главной оптической оси зеркала
  после отражения проходит через фокус	после отражения идет так, что его продолжение проходит через фокус

Свойства изображений:

1. Если предмет перпендикулярен главной оптической оси, то и изображение также перпендикулярно главной оптической оси
2. Если точка лежит на главной оптической оси, то и ее изображение также будет лежать на главной оптической оси
3. Мнимое изображение получается в выпуклых зеркалах во всех случаях, и в вогнутом зеркале, если предмет находится между фокусом и зеркалом
4. Мнимое изображение всегда является прямым, а действительное изображение, наоборот, всегда перевернуто
5. Выпуклое зеркало всегда дает мнимое, уменьшенное изображение
6. Во всех задачах по умолчанию предмет действительный d>0