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采购需求
凸面镜
凸面镜也叫广角镜、反光镜、转弯镜。主要用于各种弯道、路口。可以扩大司机视野,及早发现弯道对面车辆,以减少交通事故的发生,也用于超市防盗,监视死角。
本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目
审核
。
概念
凸面镜:用抛物面的外侧作反射面的球面镜叫做凸面镜。
原理
平行光线投射到凸面镜上,反射的光线将成为散开光线,如果顺着反射光线的相反方向延伸到凸面镜镜面的后面,可会聚并相交于一点,这一点就是凸面镜的主焦点(F),属虚性焦点。
从物体的某一点(A)作一与主轴平行的直线为入射光线,入射光线到达球面镜镜面时,发生反射,反射后的方向相反的直线为反射光线,此反射光线必然通过主焦点(F)。
从物体的同一点(A)通过镜面的曲率中心(C)的连线为副轴,此副轴与上述通过主焦点的反射光线发生相交的点(A′),即为该物体成像之处。
基本知识
顶点
镜面的中心点O称为镜的顶点。
中心
球面的球心C称为镜面中心。
主轴
连结顶点O与镜面中心的点划线。
焦点
跟主轴平行的近轴光线射到球面上,反射光线会聚于主轴上一点,这一点称为焦点,用字母F表示。
焦距
焦点到顶点的距离叫焦距,用字母f表示。
作用
凸面镜具有发散作用。
应用
凸面镜应用较为广泛,可用于转弯镜、广角镜等,最为常见的就是倒车镜与哈哈镜,利用了对光发散的原理,可以扩大视野,从而更好地注意到后方车辆的情况。(汤匙的背面就相当于一个凸面镜,而正面凹下去的地方就相当于一个凹面镜)。
从凸面镜中看到的物体总是变了形的。被凸面镜歪曲了的像,还可以用凸面镜把它还原。来做一个这样的实验:
在纸上画一个小房子,把它放在汤匙前。从汤匙中看到的小房子走了样,高起的房屋向外歪扭着。在另一张纸上尽可能准确地把那个歪扭的房子画下来。
这时候,你再把新画的图放在汤匙凸面的前方,向里面望去就会发现歪曲的房子又被矫正过来了,和第一张画是一样的。如果还有些变形,可以前后动你的“凸面镜”,最后可以找到一个合适的位置使凸面镜内的象形状正常。
凸面镜成像规律
作图法可以直观、清晰和形象地了解光学系统成像的正倒、虚实、放大与缩小等情况。利用作图法得出凸面镜的成像规律。作图时,通常选择以下几条特殊光线。第一,平行于光轴入射的光线,它经过光学系统后过像方焦点。具体应用到所研究的凸面镜中,相应的反射光线的延长线通过凸面镜的焦点。第二,通过焦点的光线或入射光的延长线通过焦点的光线,它经过光学系统后平行于光轴。第三,通过曲率中心的光线,它经过光学系统后和入射光线在同一直线上。图1就是利用这些特殊光线给出了物体AB经过凸面镜后所成的像A’B’。图1中,0为凸面镜的顶点,F’为像方焦点,C为球心。由图1可见,凸面镜成正立、缩小的虚像(光线反向延长线的交点)。
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