แสงสะท้อนจากกระจกเงาทรงกลม
แสงสะท้อนจากกระจกเงาทรงกลม
ภาพจากกระจกเงาราบ
เมื่อรังสีแสงตกกระทบกับกระจกและสะท้อน มุมตกกระทบและมุมสะท้อนจะเท่ากันครับ นี่คือ##กฎแห่งการสะท้อนครับ
ภาพที่ฉายโดยกระจกเงาราบนั้น ถ้าให้กระจกเงาราบเป็นจุดกึ่งกลางแล้ว จะอยู่ที่ตำแหน่งตรงข้ามครับ รูปร่างและขนาดเหมือนเดิม (ซ้อนกันสนิท) และระยะห่างจากกระจกก็เท่ากันครับ
ภาพนี้ ไม่ได้กลับบนล่าง ดังนั้นจึงเป็น ภาพหัวตั้ง และเนื่องจากไม่ได้ปรากฏภาพบนฉาก แต่ว่าเป็นภาพการจินตนาการขึ้นในสมองของมนุษย์จึงเป็น ภาพเสมือน ครับ
กระจกเงาทรงกลม
กระจกเงาที่มีพื้นผิวเป็นทรงกลมเรียกว่า กระจกเงาทรงกลม ถ้าพูดอย่างรัดกุมแล้ว เพื่อที่จะรวมเข้าไว้ที่จุดโฟกัสได้ มันจะต้องเป็นพื้นผิวพาราโบลอยด์ (เอาเส้นโค้งพาราโบลามาหมุน) แทนที่จะเป็นพื้นผิวทรงกลมครับ
สำหรับรายละเอียด โปรดอ้างอิง เส้นโค้งพาราโบลา (เป็นฉบับภาษาอังกฤษนะครับ) หรือลองดูตำราเรียนคณิตศาสตร์ดูนะครับ
ถ้าเป็นพื้นผิวพาราโบลอยด์จะอารมณ์นี้ครับ
ถ้าเป็นทรงกลมจะกลายเป็นอารมณ์ประมาณนี้แทนครับ
ต่อให้เป็นพื้นผิวทรงกลม แต่หากว่าใช้เพียงแค่ส่วนเล็ก ๆ ก็จะสามารถได้คุณสมบัติที่ใกล้เคียงกับพื้นผิวพาราโบลอยด์ ครับ
เมื่อเทียบกับกระจกเงาทรงพาราโบลอยด์แล้ว กระจกเงาทรงกลมนั้นไม่กินต้นทุนการผลิตมากเท่า และราคาก็ดูเหมือนจะถูกกว่าด้วยครับ
แต่ในฟิสิกส์ระดับโรงเรียนมัธยมปลาย จะประมาณว่ากระจกเงาทรงกลมก็มีโฟกัสครับ
เรียกวัตถุที่มีบริเวณด้านในของพื้นผิวทรงกลมเป็นกระจกเงาว่ากระจกเว้าครับ นำไปใช้ในกล้องโทรทรรศ์ชนิดสะท้อนแสง, เครื่องทำอาหารพลังงานแสงอาทิตย์, กระจกสำหรับแต่งหน้าเป็นต้นครับ กระจกที่อยู่ด้านในไฟฉายและไฟหน้ารถก็ทำจากกระจกเว้าครับ เสาอากาศรูปพาราโบลา (จานดาวเทียม) ก็เช่นกันครับ ด้านในของช้อนก็ใกล้เคียงกับกระจกเว้าครับ
เรียกวัตถุที่มีบริเวณด้านนอกของพื้นผิวทรงกลมเป็นกระจกเงาว่ากระจกนูนครับ ถูกใช้ในกระจกโค้งจราจรตามแยกหรือโค้งที่แคบ ๆ ครับ ด้านนอกของช้อนก็ใกล้เคียงกับกระจกนูนครับ
กฏการสะท้อนสำหรับพื้นผิวโค้ง
มุมตกกระทบและมุมสะท้อนของรังสีแสงที่ตกกระทบพื้นผิวโค้งคือส่วนไหน ทราบหรือไม่ครับ
ทุกเส้นโค้งนั้น จะมีเส้นที่เรียกว่าเส้นสัมผัสอยู่ครับ และมีเส้นที่ตั้งฉากกับเส้นสัมผัสนั้นเรียกว่า เส้นแนวฉาก อยู่ครับ
โลกที่สมควรจะกลมก็เป็นพื้นผิวราบสำหรับมนุษย์เราเช่นเดียวกันครับ ทิศทาง'ด้านบน'สำหรับมนุษย์ก็คือแนวของ เส้นแนวฉาก สำหรับโลกครับ
มุมที่เกิดจากเส้นแนวฉากนั้นคือมุมตกกระทบ และ มุมสะท้อนครับ จาก##กฏการสะท้อน มุมตกกระทบ = มุมสะท้อน ครับ
แสงสะท้อนจากกระจกทรงกลม
แสงที่สะท้อนจากกระจกทรงกลมเดินทางตามแบบด้านล่างนี้ครับ
กระจกเว้า
(1)
รังสีแสงที่ขนานกับแกนแสง (แกนมุขสำคัญ)จะสะท้อน และผ่านจุดโฟกัส F
ตามที่ได้อธิบายไปด้านบนครับ ว่าหากพูดแบบรัดกุมแล้ว การสะท้อนผ่านผิวทรงกลมนั้นจะไม่ไปรวมที่จุดโฟกัสครับ เพื่อที่จะรวมที่จุดโฟกัส จะต้องเป็นพื้นผิวพาราโบลอยด์เท่านั้นครับ แต่ว่าหากเป็นพื้นผิวพาราโบลอยด์จริง ๆ แล้ว ทีนี้จุดศูนย์กลาง O จะหายไปครับ ทำให้คำอธิบายเกี่ยวกับการเกิดภาพของกระจกเงาทรงโค้งทรงกลมนี้ ไม่ถูกต้องเล็กน้อยครับ
นอกจากนี้ จากหลัก การย้อนทางของแสงแล้ว รังสีแสงที่ผ่านจุดโฟกัส F จะสะท้อน และเดินทางขนานไปกับแกนแสง
(2)
รังสีแสงที่ผ่านจุดศูนย์กลาง O ของทรงกลมจะสะท้อนและเดินทางผ่านผ่าน O อีกครั้ง
เส้นที่ลากต่อออกมาจากจุดศูนย์กลางของวงกลม (เช่นรัศมีและเส้นผ่านศูนย์กลาง) จะตัดกับส่วนโค้งของวงกลมแบบตั้งฉาก มุมมตกกระทบ และ มุมสะท้อนเป็น 0 ครับ จึงเดินทางกลับในเส้นทางที่มา
กระจกนูน
(1)
รังสีแสงที่ขนานกับแกนแสง จะสะท้อนและเคลื่อนที่ต่อไปราวกับว่ามันออกมาจากจุดโฟกัส F
นอกจากนี้ จากหลักการย้อนทางของแสงแล้ว รังสีแสงที่มุ่งหน้าไปยังจุดโฟกัส F จะสะท้อน และเดินทางขนานไปกับแกนแสง
(2)
รังสีแสงที่มุ่งหน้าไปยังจุดศูนย์กลาง O ของทรงกลม จะสะท้อน และเดินทางกลับเส้นทางเดิม
จุดโฟกัสของกระจกเงาทรงกลมมีเพียง 1
แม้ว่า จุดโฟกัสของเลนส์จะมีข้างละจุด แต่จุดโฟกัสของกระจกเงาทรงกลมจะอยู่เพียงด้านเดียว และมีเพียงจุดเดียวครับ
ความคิดเห็น
แสดงความคิดเห็น