กระจกทรงกลมแบน กระจกแบน. การรับภาพในกระจกเครื่องบิน

วัตถุประสงค์ของบทเรียน:

– นักเรียนควรรู้แนวคิดเรื่องกระจก
– ผู้เรียนควรทราบคุณสมบัติของภาพค่ะ กระจกแบน;
– นักเรียนต้องสามารถสร้างภาพในกระจกแบนได้
– ทำงานอย่างต่อเนื่องในการสร้างความรู้และทักษะด้านระเบียบวิธีความรู้เกี่ยวกับวิธีการวิทยาศาสตร์ธรรมชาติและสามารถนำไปใช้ได้
– ทำงานอย่างต่อเนื่องเพื่อพัฒนาทักษะการวิจัยเชิงทดลองเมื่อทำงานกับเครื่องมือทางกายภาพ
– พัฒนางานต่อไป การคิดอย่างมีตรรกะนักเรียนเพื่อพัฒนาความสามารถในการสร้างข้อสรุปเชิงอุปนัย

รูปแบบการจัดองค์กรและวิธีการสอน การสนทนา แบบทดสอบ แบบสำรวจรายบุคคล วิธีวิจัย งานทดลองเป็นคู่

อุปกรณ์ช่วยสอน: กระจก, ไม้บรรทัด, ยางลบ, กล้องปริทรรศน์, เครื่องฉายมัลติมีเดีย, คอมพิวเตอร์, การนำเสนอ (ดู. ภาคผนวก 1).

แผนการเรียน:

  1. กำลังตรวจสอบ d/z (ทดสอบ)
  2. อัพเดทความรู้. การกำหนดหัวข้อ เป้าหมาย และวัตถุประสงค์ของบทเรียนร่วมกับผู้เรียน
  3. การเรียนรู้สื่อใหม่ในขณะที่นักเรียนทำงานกับอุปกรณ์
  4. ลักษณะทั่วไปของผลการทดลองและการกำหนดคุณสมบัติ
  5. ฝึกทักษะการปฏิบัติในการสร้างภาพในกระจกแบน
  6. สรุปบทเรียน.

ในระหว่างเรียน

1. การตรวจสอบ d/z (ทดสอบ)

(ครูแจกบัตรทดสอบ)

การทดสอบ: กฎแห่งการสะท้อน

  1. มุมตกกระทบของรังสีแสงบนพื้นผิวกระจกคือ 15 0 มุมสะท้อนคืออะไร?
    เอ 30 0
    บี 40 0
    เวลา 15 0
  2. มุมระหว่างเหตุการณ์กับรังสีสะท้อนคือ 20 0 มุมสะท้อนจะเป็นอย่างไรถ้ามุมตกกระทบเพิ่มขึ้น 5 0?
    เอ 40 0
    บี 15 0
    เวลา 30 0

คำตอบสำหรับการทดสอบ

ครู:แลกเปลี่ยนผลงานและตรวจสอบความถูกต้องของงานโดยตรวจคำตอบเทียบกับมาตรฐาน ให้คะแนนของคุณโดยคำนึงถึงเกณฑ์การประเมิน (คำตอบจะถูกบันทึกไว้ใน ด้านหลังบอร์ด)

เกณฑ์การประเมินสำหรับการทดสอบ:

สำหรับคะแนน "5" - ทั้งหมด;
สำหรับเกรด "4" – ภารกิจที่ 2;
สำหรับเกรด "3" – ภารกิจที่ 1

ครู: คุณได้รับมอบหมายงานบ้านหมายเลข 4 แบบฝึกหัดที่ 30 (ตำราเรียนโดย Peryshkin A.V.) ที่มีลักษณะการวิจัย ใครทำภารกิจนี้สำเร็จ? - นักเรียนทำงานที่กระดานโดยเสนอเวอร์ชันของเขา)

ข้อความปัญหา: ความสูงของดวงอาทิตย์ทำให้รังสีทำมุม 40 0 ​​​​กับขอบฟ้า วาดภาพ (รูปที่ 131) และแสดงให้เห็นว่าต้องวางกระจก AB อย่างไรเพื่อให้ "กระต่าย" ลงไปที่ก้นบ่อ

2. การอัพเดตความรู้ การกำหนดหัวข้อ เป้าหมาย และวัตถุประสงค์ของบทเรียนร่วมกับผู้เรียน

ครู: ตอนนี้เรามาจำแนวคิดพื้นฐานที่เรียนรู้ในบทเรียนก่อนหน้าและตัดสินใจเกี่ยวกับหัวข้อของบทเรียนวันนี้

เพราะว่า คำสำคัญเข้ารหัสไว้ในปริศนาอักษรไขว้

ครู: คุณได้รับคำหลักอะไร? กระจกเงา.

คุณคิดว่าหัวข้อของบทเรียนวันนี้คืออะไร

ใช่ หัวข้อบทเรียน: กระจกเงา. การสร้างภาพในกระจกระนาบ

เปิดสมุดบันทึก จดวันที่และหัวข้อของบทเรียน

แอปพลิเคชัน.สไลด์ 1.

ครู: วันนี้คุณต้องการตอบคำถามอะไรตามหัวข้อของบทเรียน

(เด็กถามคำถาม ครูสรุป จึงกำหนดเป้าหมายของบทเรียน)

ครู:

  1. สำรวจแนวคิดเรื่อง "กระจก" ระบุประเภทของกระจกเงา
  2. ค้นหาว่ามันมีคุณสมบัติอะไรบ้าง
  3. เรียนรู้การสร้างภาพในกระจก

3. การเรียนรู้สื่อใหม่ในขณะที่นักเรียนทำงานกับอุปกรณ์

กิจกรรมนักเรียน: ฟังและจดจำเนื้อหา

ครู: เรามาเริ่มศึกษาวัสดุใหม่กันดีกว่าว่ากระจกมีลักษณะดังนี้:

ครู: วันนี้เราจะศึกษากระจกเครื่องบินโดยละเอียด

ครู: กระจกแบน (หรือเพียงกระจกเงา) เรียกว่าพื้นผิวเรียบที่สะท้อนแสงแบบพิเศษ

ครู:เขียนไดอะแกรมและคำจำกัดความของมิเรอร์ลงในสมุดบันทึกของคุณ

กิจกรรมนักเรียน: จดบันทึกลงในสมุดบันทึก

ครู: พิจารณาภาพของวัตถุในกระจกระนาบ

คุณทุกคนรู้ดีว่าภาพของวัตถุในกระจกเกิดขึ้นหลังกระจก ซึ่งไม่มีอยู่จริง

มันทำงานอย่างไร? - ครูนำเสนอทฤษฎีและนักเรียนมีส่วนร่วมอย่างแข็งขัน)

สไลด์ 5 . (กิจกรรมทดลองของนักเรียน .)

การทดลองที่ 1. คุณมีบนโต๊ะของคุณ กระจกบานเล็ก- ติดตั้งในตำแหน่งแนวตั้ง วางยางลบในแนวตั้งตรงหน้ากระจกในระยะห่างสั้นๆ ตอนนี้ใช้ไม้บรรทัดแล้ววางไว้เพื่อให้ศูนย์อยู่ใกล้กระจก

ออกกำลังกาย. อ่านคำถามในสไลด์แล้วตอบ (คำถามส่วน A)

นักเรียนสรุป: ภาพเสมือนของวัตถุในกระจกระนาบอยู่ห่างจากกระจกเท่ากับวัตถุที่อยู่หน้ากระจก

สไลด์ 6. (กิจกรรมทดลองของนักเรียน . )

การทดลองที่ 2. ตอนนี้ใช้ไม้บรรทัดแล้ววางในแนวตั้งตามแนวยางลบ

ออกกำลังกาย. อ่านคำถามในสไลด์แล้วตอบ (คำถามส่วน B)

นักเรียนสรุป: ขนาดของภาพของวัตถุในกระจกระนาบเท่ากับขนาดของวัตถุ

การมอบหมายงานสำหรับการทดลอง

สไลด์ 7 (กิจกรรมทดลองของนักเรียน)

การทดลองที่ 3. ลากเส้นบนยางลบทางด้านขวาแล้ววางไว้หน้ากระจกอีกครั้ง ไม้บรรทัดสามารถถอดออกได้

ออกกำลังกาย. คุณเห็นอะไร?

นักเรียนสรุป: วัตถุและรูปภาพของวัตถุเป็นรูปสมมาตร แต่ไม่เหมือนกัน

4. ลักษณะทั่วไปของผลการทดลองและการกำหนดคุณสมบัติ

ครู: ดังนั้นจึงสามารถเรียกข้อสรุปเหล่านี้ได้ คุณสมบัติของกระจกแบนเรามาเขียนรายการเหล่านั้นอีกครั้งแล้วจดลงในสมุดบันทึก

สไลด์ 8 . (นักเรียนจดคุณสมบัติของกระจกลงในสมุดจด)

  • ภาพเสมือนของวัตถุในกระจกระนาบอยู่ห่างจากกระจกเท่ากับวัตถุที่อยู่หน้ากระจก
  • ขนาดของภาพของวัตถุในกระจกแบนจะเท่ากับขนาดของวัตถุ
  • วัตถุและรูปภาพเป็นตัวเลขสมมาตร แต่ไม่เหมือนกัน

ครู:ให้ความสนใจกับสไลด์ เราแก้ไขปัญหาต่อไปนี้ (ครูถามเด็กหลายคนเพื่อหาคำตอบ จากนั้นนักเรียนคนหนึ่งสรุปแนวทางการใช้เหตุผลตามคุณสมบัติของกระจกเงา)

กิจกรรมนักศึกษา: การมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการอภิปรายวิเคราะห์ปัญหา

1) บุคคลยืนห่างจากกระจกระนาบ 2 เมตร เขาเห็นภาพของเขาอยู่ห่างจากกระจกเท่าใด?
เอ 2ม
บี 1ม
เวลา 4ม

2) บุคคลยืนอยู่ที่ระยะห่าง 1.5 ม. จากกระจกแบน เขาเห็นภาพของเขาอยู่ห่างจากตัวเขาแค่ไหน?
เอ 1.5ม
บี3ม
เวลา 1ม

5. ฝึกทักษะการปฏิบัติในการสร้างภาพในกระจกแบน

ครู: ดังนั้นเราจึงได้เรียนรู้ว่ากระจกคืออะไร และกำหนดคุณสมบัติของกระจกแล้ว และตอนนี้เราต้องเรียนรู้การสร้างภาพในกระจก โดยคำนึงถึงคุณสมบัติข้างต้น เราทำงานร่วมกับฉันในสมุดบันทึกของเรา - ครูทำงานบนกระดานดำ นักเรียนในสมุดบันทึก)

กฎสำหรับการสร้างภาพ ตัวอย่าง
  1. เราใช้ไม้บรรทัดกับกระจกเพื่อให้ด้านหนึ่งของมุมฉากวางตามแนวกระจก
  2. เราย้ายไม้บรรทัดเพื่อให้จุดที่เราต้องการสร้างอยู่อีกด้านหนึ่ง มุมฉาก
  3. เราลากเส้นจากจุด A ไปที่กระจกแล้วขยายออกไปเลยกระจกไปเป็นระยะทางเท่ากันและได้จุด A 1
  4. เราทำทุกอย่างคล้ายกันสำหรับจุด B และรับจุด B 1
  5. เราเชื่อมต่อจุด A 1 และจุด B 1 เราได้รูปภาพ A 1 B 1 ของวัตถุ AB

ดังนั้นภาพควรมีขนาดเท่ากับวัตถุ ซึ่งอยู่ด้านหลังกระจกและมีระยะห่างเท่ากับวัตถุที่อยู่หน้ากระจก

6. สรุปบทเรียน

ครู: การใช้กระจก:

  • ในชีวิตประจำวัน (หลายครั้งต่อวันเราตรวจสอบว่าเราดูดีหรือไม่);
  • ในรถยนต์ (กระจกมองหลัง);
  • ในสถานที่ท่องเที่ยว (ห้องแห่งเสียงหัวเราะ);
  • ในการแพทย์ (โดยเฉพาะในด้านทันตกรรม) และในสาขาอื่น ๆ กล้องปริทรรศน์เป็นที่สนใจเป็นพิเศษ
  • กล้องปริทรรศน์ (ใช้สำหรับการสังเกตจากเรือดำน้ำหรือจากสนามเพลาะ) การสาธิตอุปกรณ์ รวมทั้งของทำเองด้วย

ครู: จำสิ่งที่เราเรียนรู้ในชั้นเรียนวันนี้ได้ไหม

กระจกคืออะไร?

มันมีคุณสมบัติอะไรบ้าง?

จะสร้างภาพของวัตถุในกระจกได้อย่างไร?

เราคำนึงถึงคุณสมบัติอะไรบ้างในการสร้างภาพของวัตถุในกระจก?

กล้องปริทรรศน์คืออะไร?

กิจกรรมนักศึกษา: ตอบคำถามที่โพสต์

การบ้าน: §64 (ตำราเรียน A.V. Peryshkin ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8) บันทึกลงในสมุดบันทึกเพื่อสร้างกล้องปริทรรศน์ตามต้องการหมายเลข 1543, 1549, 1551,1554 (หนังสือปัญหา V.I. Lukashik)

ครู:ต่อประโยค...

การสะท้อน:
วันนี้ในชั้นเรียนฉันได้เรียนรู้...
วันนี้ฉันสนุกกับบทเรียนของฉัน...
วันนี้ฉันไม่ชอบบทเรียนของฉัน...

ให้คะแนนบทเรียน (นักเรียนให้คะแนนโดยอธิบายว่าเหตุใดจึงให้คะแนนนี้โดยเฉพาะ)

หนังสือมือสอง:

  1. Gromov S.V. ฟิสิกส์:หนังสือเรียน เพื่อการศึกษาทั่วไป หนังสือเรียน สถาบัน/ S. V. Gromov, N. A. Rodina – อ.: การศึกษา, 2546.
  2. ซูบอฟ วี.จี., ชาลนอฟ วี.พี.ปัญหาทางฟิสิกส์: คู่มือการศึกษาด้วยตนเอง: คู่มือการศึกษา – อ.: เนากา. กองบรรณาธิการหลักของวรรณกรรมกายภาพและคณิตศาสตร์ พ.ศ. 2528
  3. Kamenetsky S.E. , Orekhov V. P.แนวทางการแก้ปัญหาฟิสิกส์ในโรงเรียนมัธยมศึกษา: หนังสือ สำหรับครู – อ.: การศึกษา, 2530.
  4. โคลตุน เอ็ม.โลกแห่งฟิสิกส์ สำนักพิมพ์ "วรรณกรรมเด็ก", 2527
  5. มารอน เอ.อี.ฟิสิกส์. ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8: คู่มือการศึกษาและระเบียบวิธี/ เอ.อี. มารอน, อี.เอ. มารอน. อ.: อีสตาร์ด, 2547.
  6. วิธีสอนฟิสิกส์ชั้นประถมศึกษาปีที่ 6–7 มัธยม- เอ็ด V.P. Orekhov และ A.V. Usova ม., “การตรัสรู้”, 2519.
  7. Peryshkin A.V.ฟิสิกส์. ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8: หนังสือเรียน เพื่อการศึกษาทั่วไป หนังสือเรียน สถานประกอบการ – ม.: อีแร้ง, 2550.

>>ฟิสิกส์: การสร้างภาพในกระจกเงา

เนื้อหาบทเรียน บันทึกบทเรียนสนับสนุนวิธีการเร่งความเร็วการนำเสนอบทเรียนแบบเฟรมเทคโนโลยีเชิงโต้ตอบ ฝึกฝน งานและแบบฝึกหัด การทดสอบตัวเอง เวิร์คช็อป การฝึกอบรม กรณีศึกษา ภารกิจ การบ้าน การอภิปราย คำถาม คำถามวาทศิลป์จากนักเรียน ภาพประกอบ เสียง คลิปวิดีโอ และมัลติมีเดียภาพถ่าย รูปภาพ กราฟิก ตาราง แผนภาพ อารมณ์ขัน เกร็ดเล็กเกร็ดน้อย เรื่องตลก การ์ตูน อุปมา คำพูด ปริศนาอักษรไขว้ คำพูด ส่วนเสริม บทคัดย่อบทความ เคล็ดลับสำหรับเปล ตำราเรียนขั้นพื้นฐาน และพจนานุกรมคำศัพท์เพิ่มเติมอื่นๆ การปรับปรุงตำราเรียนและบทเรียนแก้ไขข้อผิดพลาดในตำราเรียนอัปเดตชิ้นส่วนในตำราเรียน องค์ประกอบของนวัตกรรมในบทเรียน แทนที่ความรู้ที่ล้าสมัยด้วยความรู้ใหม่ สำหรับครูเท่านั้น บทเรียนที่สมบูรณ์แบบแผนปฏิทินสำหรับปี หลักเกณฑ์โปรแกรมการอภิปราย บทเรียนบูรณาการ

หากมีการแก้ไขหรือข้อเสนอแนะใดๆ บทเรียนนี้,

การสร้างภาพในกระจกเงาและคุณลักษณะต่างๆ

ภาพของจุด A ใดๆ ของวัตถุในกระจกทรงกลมสามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้รังสีมาตรฐานคู่ใดก็ได้ ในการสร้างภาพของจุด A ใดๆ ของวัตถุ จำเป็นต้องค้นหาจุดตัดกันของรังสีสะท้อน 2 ดวงใดๆ หรือ ส่วนต่อขยายที่สะดวกที่สุดคือรังสีดังแสดงในรูปที่ 2.6 - 2.9

2) รังสีที่ผ่านโฟกัสหลังจากการสะท้อนจะขนานกับแกนแสงที่โฟกัสนี้อยู่

4) ลำแสงที่ตกกระทบบนเสาของกระจก หลังจากการสะท้อนจากกระจก จะไปยังแกนลำแสงหลักอย่างสมมาตร (AB=BM)

ลองดูตัวอย่างบางส่วนของการสร้างภาพในกระจกเว้า:

2) วัตถุอยู่ในระยะห่างเท่ากับรัศมีความโค้งของกระจก รูปภาพเป็นจริงมีขนาดเท่ากับขนาดของวัตถุ กลับด้าน ซึ่งอยู่ใต้วัตถุอย่างเคร่งครัด (รูปที่ 2.11)

ข้าว. 2.12

3) วัตถุตั้งอยู่ระหว่างโฟกัสกับเสาของกระจก รูปภาพ – เสมือน, ขยาย, ตรง (รูปที่ 2.12)

สูตรกระจกเงา

ให้เราค้นหาความเชื่อมโยงระหว่างคุณลักษณะทางแสงและระยะทางที่กำหนดตำแหน่งของวัตถุและภาพของวัตถุ

ปล่อยให้วัตถุเป็นจุด A ที่แน่นอนบนแกนแสง เราจะสร้างภาพของจุดนี้โดยใช้กฎการสะท้อนแสง (รูปที่ 2.13)

ให้เราแสดงระยะห่างจากวัตถุถึงเสาของกระจก (AO) และจากเสาถึงภาพ (OA¢)

พิจารณาสามเหลี่ยม APC เราพบว่า

จากสามเหลี่ยม APA¢ เราได้สิ่งนั้น - ให้เราแยกมุมออกจากนิพจน์เหล่านี้ เนื่องจากเป็นเพียงมุมเดียวที่ไม่ต้องใช้ OR

, หรือ

(2.3)

มุม b, q, g พักบน OR ปล่อยให้คานที่พิจารณาเป็นแบบพาราแอกเซียลจากนั้นมุมเหล่านี้มีขนาดเล็กดังนั้นค่าในการวัดเรเดียนจึงเท่ากับแทนเจนต์ของมุมเหล่านี้:

; ; โดยที่ R=OC คือรัศมีความโค้งของกระจก

ให้เราแทนที่นิพจน์ผลลัพธ์เป็นสมการ (2.3)

เนื่องจากก่อนหน้านี้เราพบว่าทางยาวโฟกัสสัมพันธ์กับรัศมีความโค้งของกระจกแล้ว

(2.4)

นิพจน์ (2.4) เรียกว่าสูตรมิเรอร์ ซึ่งใช้กับกฎเครื่องหมายเท่านั้น:

ระยะทาง , , จะถือว่าเป็นค่าบวกหากวัดไปตามเส้นทางของรังสี มิฉะนั้นจะถือว่าเป็นค่าลบ

กระจกนูน.

ลองดูตัวอย่างต่างๆ ของการสร้างภาพในกระจกนูน

2) วัตถุตั้งอยู่ในระยะห่างเท่ากับรัศมีความโค้ง ภาพจินตภาพ, ลดขนาด, ตรง (รูปที่ 2.15)

จุดโฟกัสของกระจกนูนเป็นเพียงจินตภาพ สูตรกระจกนูน

.

กฎเครื่องหมายสำหรับ d และ f ยังคงเหมือนเดิมสำหรับกระจกเว้า

กำลังขยายเชิงเส้นของวัตถุถูกกำหนดโดยอัตราส่วนความสูงของภาพต่อความสูงของวัตถุนั้นเอง

. (2.5)

ดังนั้น ไม่ว่าตำแหน่งของวัตถุจะสัมพันธ์กับกระจกนูนเท่าใด ภาพจะกลายเป็นเสมือน ตรง ลดขนาด และตั้งอยู่ด้านหลังกระจกเสมอ แม้ว่าภาพในกระจกเว้าจะมีความหลากหลายมากกว่า แต่ก็ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของวัตถุที่สัมพันธ์กับกระจก ดังนั้นจึงมีการใช้กระจกเว้าบ่อยขึ้น

เมื่อพิจารณาหลักการสร้างภาพในกระจกเงาต่างๆ แล้ว เราก็มาเข้าใจการทำงานของเครื่องมือต่างๆ เช่น กล้องโทรทรรศน์ดาราศาสตร์ และกระจกขยายในอุปกรณ์เครื่องสำอาง และ การปฏิบัติทางการแพทย์เราก็สามารถออกแบบอุปกรณ์บางอย่างได้ด้วยตัวเอง

หากพื้นผิวสะท้อนของกระจกเรียบก็แสดงว่าเป็นกระจกชนิดแบน แสงจะสะท้อนจากกระจกแบนเสมอโดยไม่กระจายตามกฎของทัศนศาสตร์เรขาคณิต:

  • มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน
  • รังสีตกกระทบ รังสีสะท้อน และเส้นตั้งฉากกับพื้นผิวกระจก ณ จุดตกกระทบอยู่ในระนาบเดียวกัน

สิ่งหนึ่งที่ต้องจำไว้คือกระจกกระจกมีพื้นผิวสะท้อนแสง (โดยปกติจะเป็นชั้นอลูมิเนียมหรือเงินบางๆ) วางไว้ที่ด้านหลัง มันถูกปกคลุมด้วยชั้นป้องกัน ซึ่งหมายความว่าแม้ว่าภาพสะท้อนหลักจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวนี้ แสงก็จะสะท้อนจากพื้นผิวด้านหน้าของกระจกด้วย ภาพรองถูกสร้างขึ้นซึ่งอ่อนกว่าภาพหลักมาก มักจะมองไม่เห็นใน ชีวิตประจำวันแต่สร้าง ปัญหาร้ายแรงในสาขาดาราศาสตร์ ด้วยเหตุนี้ กระจกเงาทุกดวงจึงมีพื้นผิวสะท้อนแสงที่ด้านหน้าของกระจก

ประเภทรูปภาพ

รูปภาพมีสองประเภท: จริงและจินตภาพ

ความจริงนั้นก่อตัวขึ้นบนฟิล์มของกล้องวิดีโอ กล้องถ่ายภาพ หรือบนเรตินาของดวงตา รังสีของแสงส่องผ่านเลนส์มาบรรจบกันเมื่อตกลงบนพื้นผิว และที่จุดตัดกันทำให้เกิดภาพ

จินตภาพ (เสมือน) ได้มาเมื่อรังสีที่สะท้อนจากพื้นผิวก่อตัวเป็นระบบที่แยกออกจากกัน หากคุณสร้างรังสีต่อเนื่องในทิศทางตรงกันข้ามจนสมบูรณ์ รังสีเหล่านั้นจะตัดกันที่จุด (จินตภาพ) แน่นอน จากจุดเหล่านี้จึงเกิดภาพเสมือนจริงขึ้น ซึ่งไม่สามารถบันทึกได้โดยไม่ต้องใช้กระจกแบนหรืออุปกรณ์เกี่ยวกับแสงอื่นๆ (แว่นขยาย กล้องจุลทรรศน์ หรือกล้องส่องทางไกล)

รูปภาพในกระจกระนาบ: คุณสมบัติและอัลกอริธึมการก่อสร้าง

สำหรับวัตถุจริง ภาพที่ได้รับจากกระจกระนาบคือ:

  • จินตภาพ;
  • ตรง (ไม่กลับหัว);
  • ขนาดของภาพเท่ากับขนาดของวัตถุ
  • ภาพจะอยู่ด้านหลังกระจกเท่ากับวัตถุที่อยู่ด้านหน้า

มาสร้างภาพของวัตถุบางอย่างในกระจกระนาบกันดีกว่า

ลองใช้คุณสมบัติของภาพเสมือนในกระจกเงาระนาบ มาวาดรูปลูกศรสีแดงที่อีกด้านของกระจกกันดีกว่า ระยะทาง A เท่ากับระยะทาง B และภาพมีขนาดเท่ากับวัตถุ

ภาพเสมือนจริงได้มาจากจุดตัดของความต่อเนื่องของรังสีสะท้อน ลองพรรณนาถึงแสงที่มาจากลูกศรสีแดงในจินตนาการที่มายังดวงตา ให้เราแสดงว่ารังสีเป็นเพียงจินตนาการโดยการวาดเส้นประ เส้นต่อเนื่องที่ทอดยาวจากพื้นผิวของกระจกแสดงเส้นทางของรังสีที่สะท้อน

ลองวาดเส้นตรงจากวัตถุไปยังจุดสะท้อนของรังสีบนพื้นผิวกระจก เราคำนึงว่ามุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน

กระจกเงาระนาบถูกนำมาใช้ในอุปกรณ์เกี่ยวกับสายตาหลายชนิด ตัวอย่างเช่น ในกล้องปริทรรศน์ กล้องโทรทรรศน์ทรงแบน เครื่องฉายภาพ เสกแทนต์ และคาไลโดสโคป กระจกฟันสำหรับตรวจช่องปากก็แบนเช่นกัน

ในหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียน พื้นผิวสะท้อนแสงมักจะเรียกว่ากระจก พิจารณาสอง รูปทรงเรขาคณิตกระจกเงา:

  • แบน
  • ทรงกลม

- พื้นผิวสะท้อนแสงที่มีรูปร่างเป็นระนาบ การสร้างภาพในกระจกแบนจะขึ้นอยู่กับ ซึ่งในกรณีทั่วไป สามารถทำให้ง่ายขึ้นได้ (รูปที่ 1)

ข้าว. 1. กระจกแบน

ให้แหล่งกำเนิดในตัวอย่างของเราเป็นจุด A (แหล่งกำเนิดแสงแบบจุด) รังสีจากแหล่งกำเนิดกระจายไปทุกทิศทาง ในการค้นหาตำแหน่งของภาพ ก็เพียงพอที่จะวิเคราะห์เส้นทางของรังสีสองรังสีใดๆ และค้นหาจุดตัดกันโดยการวางแผน รังสีแรก (1) จะถูกส่งไปที่มุมใดๆ กับระนาบกระจก และตามนั้น การเคลื่อนที่เพิ่มเติมของรังสีดังกล่าวจะอยู่ที่มุมสะท้อน เท่ากับมุมน้ำตก รังสีที่สอง (2) สามารถยิงไปที่มุมใดก็ได้ แต่จะง่ายกว่าที่จะวาดในแนวตั้งฉากกับพื้นผิว เพราะในกรณีนี้จะไม่มีการหักเหของแสง ความต่อเนื่องของรังสี 1 และ 2 มาบรรจบกันที่จุด B ในกรณีของเรา จุดนี้คือจุด A (จินตภาพ) (รูปที่ 1.1)

อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ของสามเหลี่ยมในรูปที่ 1.1 จะเหมือนกัน (ที่มุมสองมุมและด้านร่วม) ดังนั้นสิ่งต่อไปนี้สามารถใช้เป็นกฎในการสร้างภาพในกระจกระนาบได้: เมื่อสร้างภาพในกระจกแบน ก็เพียงพอที่จะลดแนวตั้งฉากจากแหล่ง A ลงบนระนาบของกระจก จากนั้นทำต่อในแนวตั้งฉากกับความยาวเท่ากันที่อีกด้านหนึ่งของกระจก(รูปที่ 1.2) .

ลองใช้ตรรกะนี้ (รูปที่ 2)

ข้าว. 2. ตัวอย่างการก่อสร้างกระจกเงาระนาบ

ในกรณีของวัตถุที่ไม่มีจุด สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่ารูปร่างของวัตถุในกระจกระนาบจะไม่เปลี่ยนแปลง หากเราพิจารณาว่าวัตถุใด ๆ ประกอบด้วยจุดจริง ๆ แล้ว ในกรณีทั่วไป จำเป็นต้องสะท้อนแต่ละจุด ใน เวอร์ชันที่เรียบง่าย(เช่น ส่วนหรือรูปธรรมดา) คุณสามารถสะท้อนจุดสุดขั้วแล้วเชื่อมต่อจุดเหล่านั้นด้วยเส้นตรง (รูปที่ 3) ในกรณีนี้ AB คือวัตถุ A'B' คือรูปภาพ

ข้าว. 3. การสร้างวัตถุในกระจกระนาบ

เรายังนำเสนอแนวคิดใหม่ - แหล่งกำเนิดแสงจุดเป็นแหล่งที่สามารถละเลยขนาดปัญหาของเราได้

- พื้นผิวสะท้อนแสงที่มีรูปร่างเป็นส่วนหนึ่งของทรงกลม ตรรกะของการค้นหารูปภาพจะเหมือนกัน - ค้นหารังสีสองอันที่มาจากแหล่งกำเนิดซึ่งจุดตัด (หรือส่วนต่อเนื่องจากพวกมัน) จะให้ภาพที่ต้องการ อันที่จริง สำหรับวัตถุทรงกลมนั้นมีรังสีที่ค่อนข้างง่ายสามรังสีซึ่งสามารถทำนายการหักเหของแสงได้ง่าย (รูปที่ 4) ให้เป็นแหล่งกำเนิดแสงแบบจุด

ข้าว. 4. กระจกทรงกลม

ก่อนอื่น เรามาแนะนำเส้นคุณลักษณะและจุดต่างๆ ของกระจกทรงกลมกันก่อน จุดที่ 4 เรียกว่า ศูนย์กลางแสงของกระจกทรงกลมจุดนี้เป็นจุดศูนย์กลางทางเรขาคณิตของระบบ บรรทัดที่ 5 - แกนแสงหลักของกระจกทรงกลม- เส้นที่ลากผ่านจุดศูนย์กลางแสงของกระจกทรงกลมและตั้งฉากกับเส้นสัมผัสกันกับกระจก ณ จุดนี้ จุด เอฟโฟกัสกระจกทรงกลมซึ่งมีคุณสมบัติพิเศษ (เพิ่มเติมในภายหลัง)

มีวิถีรังสีสามเส้นที่ง่ายพอที่จะพิจารณา:

  1. สีฟ้า. รังสีที่ผ่านโฟกัสซึ่งสะท้อนจากกระจกจะผ่านขนานกับแกนลำแสงหลัก (คุณสมบัติโฟกัส)
  2. สีเขียว. รังสีที่ตกกระทบบนศูนย์กลางแสงหลักของกระจกทรงกลมจะสะท้อนที่มุมเดียวกัน ()
  3. สีแดง. รังสีที่วิ่งขนานกับแกนลำแสงหลักหลังจากการหักเหของแสงจะผ่านโฟกัส (คุณสมบัติโฟกัส)

เราเลือกรังสีสองดวงใดๆ และจุดตัดของพวกมันจะให้ภาพของวัตถุของเรา ()

จุดสนใจ- จุดทั่วไปบนแกนลำแสงหลักที่รังสีสะท้อนจากกระจกทรงกลมและวิ่งขนานกับแกนลำแสงหลักมาบรรจบกัน

สำหรับกระจกทรงกลม ความยาวโฟกัส(ระยะห่างจากศูนย์กลางแสงของกระจกถึงโฟกัส) อย่างหมดจด แนวคิดทางเรขาคณิตและพารามิเตอร์นี้สามารถพบได้ผ่านความสัมพันธ์:

บทสรุป: สำหรับกระจกเงา มักใช้กระจกเงาทั่วไป สำหรับกระจกแบน การสร้างภาพมีความง่ายขึ้น (รูปที่ 1.2) สำหรับกระจกทรงกลม จะมีทางเดินลำแสงสามทาง ซึ่งสองทางใดทางหนึ่งจะสร้างภาพ (รูปที่ 4)

แบน, กระจกทรงกลม อัปเดต: 9 กันยายน 2017 โดย: อีวาน อิวาโนวิช