Quang học

Gương cầu lồi, lõm

Gương cầu là một phần của mặt cầu phản xạ. Gương lõm có thể hội tụ chùm tia song song; gương lồi làm chùm tia phân kỳ và cho trường nhìn rộng.

\frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i} \qquad f = \frac{R}{2}

Định nghĩa: Khái niệm chính

Với gương cầu gần trục chính, tiêu cự f bằng một nửa bán kính cong R. Công thức gương liên hệ tiêu cự f, khoảng cách vật do và khoảng cách ảnh di; ảnh ảo có di âm theo quy ước thường dùng.

Chuyển giữa gương lõm và lồi, thay đổi vị trí vật và độ cong để quan sát ảnh.

Quy luật và cách áp dụng

Ví dụ: Ví dụ

Gương cầu lõm có tiêu cự 12 cm, vật đặt cách gương 36 cm. Tìm ảnh theo công thức gương.

Lời giải

1/di=1/12−1/36=1/18 cm⁻¹, vậy di=18 cm. Ảnh thật nằm trước gương; m=−di/do=−0,5 nên ảnh ngược và nhỏ bằng nửa vật.

Trắc nghiệm nhanh

Vẽ hai tia đặc biệt giúp dựng ảnh: tia tới song song trục chính phản xạ đi qua tiêu điểm của gương lõm (hoặc có đường kéo dài đi qua tiêu điểm của gương lồi); tia đi qua tâm cong phản xạ ngược trên chính đường cũ. Hai tia phản xạ cắt nhau tạo ảnh thật; giao điểm các đường kéo dài cho ảnh ảo. Gương lõm dùng làm gương trang điểm khi vật nằm trong tiêu cự, còn gương lồi ở xe giúp mở rộng vùng quan sát nhưng làm vật trông nhỏ hơn.

Khi dựng ảnh, luôn ghi rõ quy ước dấu trước khi thay số: với gương lõm, vật thật đặt trước gương thường có $d_o>0$ ; ảnh thật có $d_i>0$ , ảnh ảo có $d_i<0$ . Dấu của độ phóng đại cho biết chiều ảnh: $m<0$ là ngược chiều, $m>0$ là cùng chiều. Công thức chỉ chính xác tốt cho gương cầu khẩu độ nhỏ, nơi các tia gần trục được xem là cận trục; tia xa trục có thể hội tụ tại vị trí khác và gây quang sai cầu.

Gương cầu lồi thường tạo ảnh vật thật có tính chất nào?

Trong gần đúng cận trục, tiêu cự gương cầu liên hệ với bán kính cong R thế nào?

Tài liệu tham khảo

Young, Freedman (2019). University Physics