Sferna zrcala - Fizika 3

Sferno zrcalo je zakrivljena glatka površina (dio sfere) koji reflektira svjetlost. Ovisno o tome reflektira li svjetlost unutarnji ili vanjski dio toga zrcala razlikujemo konkavno i konveksno zrcalo. Polumjer zakrivljenosti zrcala označavamo slovom \(R\), a žarišnu duljinu \(f\) definiramo kao polovinu te udaljenosti.

\( f = \frac{R}{2} \)

Tjeme zrcala označavamo slovom \(T\), centar zakrivljenosti označavamo slovom \(C\), fokus ili žarište slovom \(F\). Optička os je pravac koji prolazi centrom zakrivljenosti i tjemenom zrcala.

Jednadžba zrcala i povećanje

Udalenost predmeta od zrcala označavamo slovom \(a\), a udaljenost slike od zrcala (i leća) slovom \(b\).

Video rješenja matura

Matematika, Fizika, Kemija, Hrvatski

Saznaj više

Jednadžbu zrcala opisujemo izrazom:

\( \frac{1}{a} + \frac{1}{b} = \frac{1}{f} \)

Povećanje \(m\) definiramo kao omjer visine slike \(y'\) i visine predmeta \(y\) ili njihovih udaljenosti od zrcala.

\( m = \frac{y'}{y} = -\frac{b}{a} \)

Konkavno zrcalo

Konkavno ili udubljeno zrcalo reflektira svjetlost svojim unutarnjim dijelom. Sve zrake svjetlosti koje upadaju na konkavno zrcalo odbijaju se "prema unutra".

Slika konkavnog zrcala

Pri određivanju slike koja nastaje refleksijom svjetlosti na konkavnom zrcalu, crtamo i koristimo 4 karakteristične zrake:

1. Zraka svjetlosti koja dolazi paralelno optičkoj osi reflektira se kroz fokus zrcala.

2. Zraka koja upada na tjeme zrcala reflektira se pod istim kutom u odnosu na optičku os.

3. Zraka koja prolazi centrom zakrivljenosti reflektira se u istom smjeru.

4. Zraka koja prolazi fokusom reflektira se paralelno optičkoj osi.

Slika koja nastaje u sjecištu reflektiranih zraka (s iste strane kao predmet) je realna slika. Ukoliko se reflektirane zrake ne sijeku, sijeku se njihovi produžetci s druge strane zrcala. Za sliku koja tako nastaje kažemo da je virtualna. Slika također može biti uspravna ili obrnuta te umanjena ili uvećana.

Konveksno zrcalo

Konveksno ili ispupčeno zrcalo reflektira svjetlost svojim vanjskim dijelom. Sve zrake svjetlosti koje upadaju na konveksno zrcalo odbijaju se "prema van". Fokus \(F'\) kod konveksnog zrcala nalazi se sa suprotne strane u odnosu na zrake koje upadaju i reflektiraju se na tom zrcalu. U jednadžbi zrcala žarišna duljina \(f\) je negativnog predznaka \((f < 0)\).

Slika konveksnog zrcala

Pri određivanju slike koja nastaje refleksijom svjetlosti na konveksnom zrcalu, crtamo i koristimo 4 karakteristične zrake kao i kod konkavnog zrcala:

1. Zraka svjetlosti koja dolazi paralelno optičkoj osi reflektira se tako da njen produžetak prolazi fokusom \(F'\) zrcala.

2. Zraka koja upada na tjeme zrcala reflektira se pod istim kutom u odnosu na optičku os.

3. Zraka koja prolazi centrom zakrivljenosti reflektira se u istom smjeru.

4. Zraka koja ide prema fokusu \(F'\) reflektira se paralelno optičkoj osi.

Kod konveksnog zrcala reflektirane zrake nikad se ne sijeku već samo njihovi produžetci. To znači da je slika koja nastaje uvijek virtualna. Također, ta je slika uvijek i umanjena i uspravna.