Зеркало в виде солнца с лучами: Зеркало-солнце в интерьере | Домфронт

Содержание

Зеркало-солнце в интерьере | Домфронт

Листая журнал о дизайне интерьера, мы, скорее всего, обнаружим там маленькое круглое зеркало с лучами. Хотя бы на одной иллюстрации оно будет присутствовать. Уж очень распространен и популярен этот декоративный предмет. Зеркала в форме солнца можно назвать трендом сегодняшнего дня, однако страсть к ним отнюдь не нова.

Зеркало-солнце — что это такое?

Это зеркало, выполненное в форме фигуры «санбёрст». Фигура состоит из центрального диска и выходящих из него лучей. Санбёрст встречается и в архитектуре, и в интерьерах.

Центральный диск зеркал «санбёрст» невелик. От него отходят широкие или тонкие лучи. Они могут расширяться или сужаться к концу.

Иногда солнце больше похоже на цветок, а иногда — на снежинку. Есть зеркала, подобные звездам. Их часто называют словом «старбёрст» («звездные лучи»). Предметы золотого цвета символизируют солнце, серебряного — звезду.

Тонкие лучи изделия могут быть украшены зеркальными кружочками, стеклом, стразами и др. Зеркальными бывают и сами лучи.

Вообще, дизайн зеркал «санбёрст» и «старбёрст» невероятно разнообразен. В этом — их дополнительное преимущество. На такие зеркала всегда интересно посмотреть.

Немного истории

Время появления первых круглых зеркал с лучами доподлинно неизвестно. Выпуклое зеркало с солнечным мотивом мы можем обнаружить на картине художника Яна Ван Эйка «Портрет четы Арнольфини». Написана она была в первой половине 15-ого века.

В Средневековье зеркала в форме солнца встречались в церквях. Символизировали они лик божий, обращенный к прихожанам.

Особое значение зеркала с лучами приобрели в эпоху Людовика XIV. Бытует мнение, что именно Людовик придумал этот дизайн, однако это не совсем верно. Просто при нем солнечные мотивы получили наибольшую популярность. И неспроста, ведь Людовик XIV известен миру как «король-солнце».

Легенда гласит, что зеркало в форме солнца висело в королевских покоях. Людовик каждое утро смотрелся в него. Поскольку зеркальный диск был совсем небольшим, отражалось в нем только лицо, от которого отходили лучи. Выглядело это так, будто Людовик — и есть солнце.

Примерно через два столетия после Людовика зеркала с мотивом «санбёрст» вновь вошли в моду. Связано это было с удешевлением производства зеркал — в 19-ом веке они стали доступны широким массам. Производители начали экспериментировать с размером и формой, вдохновляясь в числе прочего и образом небесных светил.

В первой половине 20-ого века зародился стиль ар-деко. Одной из его ключевых черт явилось обращение к образу солнечных лучей. Продолговатые элементы располагались кругом или полукругом. Эта фигура использовалась и в архитектуре, и в интерьерах. Не обошлось и без декора «солнечными» зеркалами. Иногда изделия с лучами так и называют — зеркалами в стиле ар-деко. Настолько они сроднились.

В начале второй половины века мир увлекся космосом. Чрезвычайно модным стало всё то, что могло быть связано с ним. Зеркала-солнца превратились в зеркала-звезды и вновь оказались в центре внимания.

В наши дни зеркала «санбёрст» снова являются трендом, хотя интерес к ним, по большому счету, не иссякает уже два столетия.

Зеркала «санбёрст» и «старбёрст» в интерьере

В каких стилях?

Этот декор наиболее актуален для таких направлений, как ар-деко и современная классика.

Причина понятна, учитывая историю этого предмета. Как уже было сказано, зеркала с лучами превратились в одну из визитных карточек ар-деко. А современная классика (которую еще называют американской классикой) многое позаимствовала у этого стиля, в том числе и зеркала в форме солнца.

Зеркальные диски с лучами часто встречаются и в эклектичных интерьерах — в тех, где современное перемешано с классическим. Зеркало «санбёрст», разумеется, олицетворяет классику.

Любое зеркало, а тем более зеркало с лучами, добавляет интерьеру блеска, что так свойственно стилю гламур. Поэтому для гламурных интерьеров этот предмет декора тоже весьма характерен.

В каких местах?

Чаще всего — на тех стенах, на которых необходимо сделать акцент. Традиционно зеркальные солнца располагают над диванами, кроватями, комодами, тумбами, столиками-консолями.

Если в доме есть камин — зеркало с лучами вешают над ним.

В США принято украшать этим предметом одну из стен в обеденной зоне.

Можно повесить зеркало-солнце над рабочим столом. Обычно так декорируют женские домашние кабинеты.

Помимо прочего, зеркалами «санбёрст» оформляют стены над дверным проемом, над ванной, возле входной двери и др.

Большое изделие помогает выделить композиционный центр помещения (обычно гостиной).

В большинстве случаев это зеркало не является функциональным, то есть в него не смотрятся. Оно необходимо лишь в качестве декора. Однако в некоторых местах зеркальное солнце способно выполнить свою «утилитарную» функцию. Например, оно может быть полезным над умывальником в туалете. Да, совершать полноценные гигиенические процедуры перед таким маленьким зеркалом неудобно, но его вполне достаточно, чтобы мельком глянуть на себя и «попудрить носик».

Как?

Большое зеркало-солнце прекрасно само по себе. А вот миниатюрные изделия чаще используют в дуэте или в трио.

Объединяют одинаковые или похожие зеркала. Располагают их параллельно (по горизонтали или по вертикали) либо хаотично.

Иногда на стене красуется целая коллекция, собирание которой превращается для хозяев в хобби.

Изделия с лучами комбинируют также и с другими моделями зеркал — в основном, с круглыми.

Пары одинаковых «солнышек» вешают над прикроватными тумбами и над другой симметрично расположенной мебелью — столиками, тумбами, креслами и т.д.

Смотрите ещё:

Зеркало на кухне

Кухня в стиле ар-деко

Как повесить зеркало?

Как помыть зеркало без разводов?

Как украсить интерьер гирляндой?

Оформление стены над диваном

советы дизайнеров + товары — INMYROOM

Представьте, что еще в 17 веке моду на зеркало-солнце ввел король Франции Людовик XIV, а новую волну популярности этот аксессуар получил в прошлом столетии с возрождением ар-деко.

Здорово, что и сегодня зеркало-солнце — один из любимых предметов декораторов. А как и где его нужно использовать — читайте в нашем материале. 

Что говорят дизайнеры?

Зеркало-солнце — это больше арт-объект, чем функциональный предмет

Зеркало-солнце — это больше арт-объект, чем функциональный предмет. Используйте его как альтернативу картине, если в арсенале нет любимой тематики. Или же в том случае, если настенное покрытие имеют яркий или графичный принт: такие будут сложным фоном для картин.

Помните, что лишние элементы интерьера не должны отражаться в зеркале. Так вы избежите визуального беспорядка и не уведете внимание от оригинального декора.

На мой взгляд, зеркало-солнце будет одинаково уместно как в современном, так и в эклектичном и классическом интерьерах. Главное — выбрать подходящий дизайн и оттенок рамы.

Но особенно здорово оно смотрится в композиции из зеркал разного диаметра и дизайна.

Скажем, двух-трех зеркал среднего или небольшого размера будет вполне достаточно. Если не уверены в своих декораторских способностях, остановите свой выбор на одном крупном зеркале или обратитесь за помощью к дизайнеру. 

Попробуйте использовать небольшое зеркало-солнце в детской — смотрится волшебно. Особенно если сочетать с тематическим принтом, который отсылает, например, к небу и птицам. Можете не сомневаться: детям точно понравится. 

И еще делюсь одним лайфхаком: чтобы пространство стало светлее, просто расположите зеркало напротив люстры. Свет будет отражаться в зеркальной поверхности и рассеиваться по всей комнате. 

Чек-лист. Итак, где и как использовать зеркало?

На акцентной стене, например, в изголовье кровати, над диваном или консолью.

В качестве альтернативы картинам, если отделка стен с ярким или сложным принтом.

Можно расположить на стене сразу два или три зеркала-солнце, если они небольшие по диаметру и сочетаются друг с другом.

Зеркало-солнце самостоятельный и яркий элемент, поэтому дополнять другим декором его не стоит.

Следите за тем, чтобы в зеркале-солнце не отражались ненужные элементы интерьера.

Зеркало-солнце в проектах дизайнеров

Смотрим, вдохновляемся, берем идеи на заметку.

Зеркало-солнце придаст характер даже интерьеру в белых тонах.

Зеркало-солнце рядом с настольной лампой сделает комнату еще светлее.

Зеркало-солнце в изголовье кровати — модное решение. Посмотрите, как оригинально оно смотрится на фоне принтованных обоев.

Всегда удачный декоративный прием – расположить зеркало-солнце над консолью.

Где купить? Классные варианты в магазине INMYROOM

На обложке: дизайн-проект студии дизайна интерьеров Натальи Патрушевой.

Ослепительные лучи зеркального солнца - причудливые модели зеркал от известных мастеров

Поговорим о применении зеркал в в форме солнца в современных интерьерах.

В любом доме есть этот важный атрибут. Это правило редко нарушается, так как помимо основной функции данная составляющая декора помогает визуально расширить комнату, добавить света, придаёт дизайну завершённость и уют.

По мнению многих декораторов, существуют нынешние и антикварные модели. Они могут стоить больших денег или быть самодельным. Даже не имеет значения, какой именно формы и цвета изделие, из чего сделано и какого качества – в любом случае, найдётся интерьер, в который оно впишется идеально и порадует хозяев дома.

Этот элемент способен органично смотреться как в классическом стиле, так и в суперсовременном хай-теке.

Если вы решились на использование такого убранства, то вам стоит помнить о том, что он станет ярким акцентом в дизайне. К тому же такие креативные зеркала отлично группируются.

Зеркальные лучи на чёрной стене. От Atmosphere Interior Design / D&M Images

Применение чёрного цвета в отделке стен – очень рискованный эксперимент, который под силу только настоящим профессионалам. Но именно на тёмном фоне в сочетании с антикварной люстрой стеклянное солнышко заиграло по-особенному.

Современная столовая от The Couture Rooms

На представленной фотографии мы можем видеть ультрасовременный интерьер в светлых тонах. Дизайнеры использовали приём симметрии при оформлении декора стены. Два дерева, как воины почётного караула, встречающие новый восход небесного светила.

Соразмерность в гостиной от Tobi Fairley Interior Design

Перед нами отличный пример зеркальной гармонии с отправной точкой в виде журнального столика. Такой способ проектирования визуально уравновешивает пространство. Однако стоит помнить о правиле введения в дизайн ассиметричных элементов.

Ведь человек не совершенен, и потому идеальное отражение будет раздражать. Именно ассиметричная деталь убедит зрителя в элегантности убранства дома, а ещё добавит ощущение комфорта.

Холодная гостиная от Greg Natale

Мы видим элегантную, строгую комнату для приёма гостей. Такие холодные оттенки обычно используют в спальных или ванных помещениях. Тем не менее, в данном случае цветовая гамма подобрана под общий стиль благородства и строгости, который задан лепниной на стене, изящной люстрой, яркой расцветкой напольного ковра и, конечно же, круглым зеркалом с лучами.

Серебряное око от Lea Frank Design

Перед нами интерьер в тёплых тонах, однако, назвать его более гостеприимным сложно. Современный минимализм иногда создаёт впечатление абсолютно нежилого помещения, похожего на декорации в музее.

Зеркало с серебристыми лучами – это не только декоративный аксессуар, но и способ оживить жилище. Отсутствие штор способствует тому, чтобы оно поймало солнечные лучи и осветило стены и мебель.

Уютная гостиная от Pat Manning-Hanson, ASID

Интересно сочетание камина и зеркального светила. Они как будто одно целое – один греет, другое символизирует тепло и свет. В целом комната для гостей выглядит по-домашнему удобной и красивой. Чётко выделены зоны для отдыха нескольких человек. В целом проект выглядит чётко продуманным и стилизованным для большой семьи.

Ультрасовременная столовая с причудливым декором от Eminent Interior Design

Мир начинает забывать о классике во всех её проявлениях, в том числе и в понимании эстетики. Трудно назвать красивой карикатуру на стене. Однако именно на фоне столь странного художественного шедевра прекрасно смотрятся и акцентируют на себе внимание два элемента декора. Это оригинальная люстра в виде шаров и солнечное зеркало.

Гламурная столовая от P. Scinta Designs, LLC

В этой классической столовой отлично обыграна идея круга. Это и стол с вазой, и светильник, и мягкие линии стульев. Да и сама комната, пусть и квадратная, но визуально создаёт ощущение кольца. Серебристые лучи от небольшого зеркала, ловя свет, пронзают им все окружающие предметы.

Гостиная в нейтральных тонах от Shirley Parks Design

Редкий случай, когда два нейтральных цвета гармонично сочетаются и образуют отличный союз. Ансамбль диванов и кресел дополнен прозрачным журнальным столиком и немногочисленными аксессуарами, среди которых и зеркальное солнце с разноуровневыми лучами. Деталь не является акцентирующей, но, тем не менее, прекрасно смотрится на стене.

Украшение внутреннего двора от huntley & co

Использовать стеклянное солнце можно не только внутри дома, но и снаружи. Одним из вариантов его крепления стоит рассмотреть входную дверь, чем точно будете удивлять гостей.

А если сделать деревянную раму в форме лучей и вставить в неё небольшое зеркальце, повесив это самодельное украшение на закрытом дворе и сориентировав его по природному светилу, то можно получить удивительный эффект солнечных зайчиков.

Зеркало поможет осветить помещение, зрительно увеличит площадь и украсить комнату. Применение рамы в форме лучей придаёт обычному предмету оригинальный вид, благодаря которому он становится не только функциональным, но и декоративным элементом интерьера.

Популярные зеркала в раме в ванную комнату или прихожую: Круглое зеркало солнце

Круглое зеркало солнце на стену станет одним из главных декоров в Вашем интерьере. На фото изображено достаточно большое зеркало солнце в золотом цвете, которое идеально подойдет в гостиную или также гармонично будет смотреться в спальне.

В зависимости от источников света в помещении и чем их будет больше, тем интенсивнее будут переливаться грани на раме словно лучи солнца. Особенно красиво переливаются грани зеркала в виде солнца, когда перемещаешься относительно него.

Зеркало в форме солнца с лучами можно сделать любого размера, как любого диаметра зеркала, так и ширины рамы (лучей). Цвет рамы также может быть любым по Вашему желанию, например, серебро или бронза.

Купить такое декоративное зеркало солнце можно в нашем интернет магазине, получается достаточно недорого, если учитывать сложность в исполнении таких граней. Если Вам подходит размер данного зеркала, кликайте на кнопку «Заказать». Если нужно сделать по индивидуальным размерам, то необходимо заполнить информацию о диаметре зеркала и ширине рамы в разделе «Заказать по своим размерам». Возможна доставка в Москве, а также в любую точку России. Чтобы при транспортировке зеркало не разбилось, мы его защищаем специальной упаковкой.

Размер: диаметр 100 см. толщина 4 см.;
Бренд: Wood-King;
Материал: МДФ, Стекло;
Куда поставить: на кухню, в столовую, в прихожую, в кафе, в детскую, в спальню, в ванную;
Тип (назначение, особенности): настенное;
Страна производства: Россия;
Вес: 14 кг.
Рекомендации по уходу: допустимы сухая и влажная уборка со специальными средствами для мебели и зеркал (без использования абразивных средств).

Зеркало солнце в интерьере


Зеркало-солнце в интерьере

Листая журнал о дизайне интерьера, мы, скорее всего, обнаружим там маленькое круглое зеркало с лучами. Хотя бы на одной иллюстрации оно будет присутствовать. Уж очень распространен и популярен этот декоративный предмет. Зеркала в форме солнца можно назвать трендом сегодняшнего дня, однако страсть к ним отнюдь не нова.

Зеркало-солнце — что это такое?

Это зеркало, выполненное в форме фигуры «санбёрст». Фигура состоит из центрального диска и выходящих из него лучей. Санбёрст встречается и в архитектуре, и в интерьерах.

Центральный диск зеркал «санбёрст» невелик. От него отходят широкие или тонкие лучи. Они могут расширяться или сужаться к концу.

Иногда солнце больше похоже на цветок, а иногда — на снежинку. Есть зеркала, подобные звездам. Их часто называют словом «старбёрст» («звездные лучи»). Предметы золотого цвета символизируют солнце, серебряного — звезду.

Тонкие лучи изделия могут быть украшены зеркальными кружочками, стеклом, стразами и др. Зеркальными бывают и сами лучи.

Вообще, дизайн зеркал «санбёрст» и «старбёрст» невероятно разнообразен. В этом — их дополнительное преимущество. На такие зеркала всегда интересно посмотреть.

Немного истории

Время появления первых круглых зеркал с лучами доподлинно неизвестно. Выпуклое зеркало с солнечным мотивом мы можем обнаружить на картине художника Яна Ван Эйка «Портрет четы Арнольфини». Написана она была в первой половине 15-ого века.

В Средневековье зеркала в форме солнца встречались в церквях. Символизировали они лик божий, обращенный к прихожанам.

Особое значение зеркала с лучами приобрели в эпоху Людовика XIV. Бытует мнение, что именно Людовик придумал этот дизайн, однако это не совсем верно. Просто при нем солнечные мотивы получили наибольшую популярность. И неспроста, ведь Людовик XIV известен миру как «король-солнце».

Легенда гласит, что зеркало в форме солнца висело в королевских покоях. Людовик каждое утро смотрелся в него. Поскольку зеркальный диск был совсем небольшим, отражалось в нем только лицо, от которого отходили лучи. Выглядело это так, будто Людовик — и есть солнце.

Примерно через два столетия после Людовика зеркала с мотивом «санбёрст» вновь вошли в моду. Связано это было с удешевлением производства зеркал — в 19-ом веке они стали доступны широким массам. Производители начали экспериментировать с размером и формой, вдохновляясь в числе прочего и образом небесных светил.

В первой половине 20-ого века зародился стиль ар-деко. Одной из его ключевых черт явилось обращение к образу солнечных лучей. Продолговатые элементы располагались кругом или полукругом. Эта фигура использовалась и в архитектуре, и в интерьерах. Не обошлось и без декора «солнечными» зеркалами. Иногда изделия с лучами так и называют — зеркалами в стиле ар-деко. Настолько они сроднились.

В начале второй половины века мир увлекся космосом. Чрезвычайно модным стало всё то, что могло быть связано с ним. Зеркала-солнца превратились в зеркала-звезды и вновь оказались в центре внимания.

В наши дни зеркала «санбёрст» снова являются трендом, хотя интерес к ним, по большому счету, не иссякает уже два столетия.

Зеркала «санбёрст» и «старбёрст» в интерьере

В каких стилях?

Этот декор наиболее актуален для таких направлений, как ар-деко и современная классика.

Причина понятна, учитывая историю этого предмета. Как уже было сказано, зеркала с лучами превратились в одну из визитных карточек ар-деко. А современная классика (которую еще называют американской классикой) многое позаимствовала у этого стиля, в том числе и зеркала в форме солнца.

Зеркальные диски с лучами часто встречаются и в эклектичных интерьерах — в тех, где современное перемешано с классическим. Зеркало «санбёрст», разумеется, олицетворяет классику.

Любое зеркало, а тем более зеркало с лучами, добавляет интерьеру блеска, что так свойственно стилю гламур. Поэтому для гламурных интерьеров этот предмет декора тоже весьма характерен.

В каких местах?

Чаще всего — на тех стенах, на которых необходимо сделать акцент. Традиционно зеркальные солнца располагают над диванами, кроватями, комодами, тумбами, столиками-консолями.

Если в доме есть камин — зеркало с лучами вешают над ним.

В США принято украшать этим предметом одну из стен в обеденной зоне.

Можно повесить зеркало-солнце над рабочим столом. Обычно так декорируют женские домашние кабинеты.

Помимо прочего, зеркалами «санбёрст» оформляют стены над дверным проемом, над ванной, возле входной двери и др.

Большое изделие помогает выделить композиционный центр помещения (обычно гостиной).

В большинстве случаев это зеркало не является функциональным, то есть в него не смотрятся. Оно необходимо лишь в качестве декора. Однако в некоторых местах зеркальное солнце способно выполнить свою «утилитарную» функцию. Например, оно может быть полезным над умывальником в туалете. Да, совершать полноценные гигиенические процедуры перед таким маленьким зеркалом неудобно, но его вполне достаточно, чтобы мельком глянуть на себя и «попудрить носик».

Как?

Большое зеркало-солнце прекрасно само по себе. А вот миниатюрные изделия чаще используют в дуэте или в трио.

Объединяют одинаковые или похожие зеркала. Располагают их параллельно (по горизонтали или по вертикали) либо хаотично.

Иногда на стене красуется целая коллекция, собирание которой превращается для хозяев в хобби.

Изделия с лучами комбинируют также и с другими моделями зеркал — в основном, с круглыми.

Пары одинаковых «солнышек» вешают над прикроватными тумбами и над другой симметрично расположенной мебелью — столиками, тумбами, креслами и т.д.

Смотрите ещё:

Зеркало на кухне

Кухня в стиле ар-деко

Как повесить зеркало?

Как помыть зеркало без разводов?

Как украсить интерьер гирляндой?

Оформление стены над диваном

Зеркало солнце

  Зеркало  - важная часть любого интерьера, оно придает пространству завершенность и нотку таинственности. Зеркало может просто украшать собой стену, а может нести некую пользу: визуально расширять тесное пространство, отражать свет, освещать темные углы, быть произведением искусства.

   На сегодняшний день зеркало в виде солнца - одно из самых популярных, широко используется в дизайне интерьеров и является трендом уже на протяжении очень долгого времени. Декораторы утверждают, что каким бы ни было зеркало солнце:  антикварным или современным, дорогим или дешевым, неважно какой формы и цвета, какого материала и качества, оно всегда будет популярным!

     Если вы хотите добавить в своё жилье блеск, ощущение счастья и частичку лета, обратите пристальное внимание на солнечные зеркала. Как по мне - это невероятная красота, способная органично смотреться как в классическом стиле интерьера, так и в  модном хай-теке. Вдохновляйтесь и пусть в вашей квартире круглый год светит солнце 😉

  Зеркало солнце будет гармонично смотреться над диваном или в изголовье кровати.

  Солнечный мотив в золотом цвете обеспечит контраст,отражение и интерес над камином.

 Зеркало в виде солнца добавит света и отражения небольшим элементам декора, отлично их подчеркнет.

  Винтажные золотые зеркала с выпуклостью добавят необходимое количество индивидуальности жилому пространству.

  Современные версии солнечных зеркал бывают самых разных форм и размеров.

  Очень эффектно и необычно зеркало-солнце будет смотреться поверх другого зеркала или зеркальной стены.

Круглое зеркало в интерьере - 100 примеров

Зеркала в интерьере.

Часть 1: зеркало-солнце

Этой публикацией я открываю серию статей на тему: «Зеркала в интерьере».

Я очень люблю зеркала и всегда рекомендую их своим заказчикам, и не только, как необходимую вещь в доме. Но и как необычный, таинственный, завораживающией предмет интерьера. Большие, маленькие, средние — любые. Главное — необычные формы, фактуры и даже цветовые сочетания.

Начну вот с этих зеркал, форма которых напоминает... солнце. Эти солнышки всегда казались мне особенно симпатичными...  И что мне очень нравится, они прекрасно вписываются в любой интерьер от старой доброй классики до хай-тека. Поскольку сегодня приветствуется смешение стилей в интерьере, то поле для творчества при создании уютного дома становится просто безграничным. А выбор формы и цвета этих зеркал меня просто поражает!

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

  21.

22.

      

23.

      

24.      

25.

26.

      

27.

    

28.      

29.    

30.      

31.      

32.        

33.      

34.    

 Вторая часть публикации здесь >>

С давних пор зеркала присутствуют в интерьере каждого дома. Сложно представить, как бы мы собирались утром на работу или приводили себя в порядок перед свиданием без зеркал.

Это было бы просто невозможно! Сегодня наши дома украшают самые разнообразные по форме и оформлению зеркала. Однако психологи и дизайнеры сходятся в одном – зеркало должно быть круглым.

Зеркало круглое

Издавна круглые зеркала считались особенными. Им приписывались всевозможные мистические свойства, они были символом волшебства и загадочности. Считалось, что круглое зеркало способно оградить своего хозяина от сглаза и порчи, подарить ему спокойствие и помочь в трудной ситуации. На протяжении веков зеркало круглое обязательно присутствовало в дамской сумочке, как оберег, ограждающий от завистливых взглядов соперниц. Ну и, конечно, во всевозможных обрядах и гаданиях обычно всегда использовались и используются зеркала круглой формы.

Сегодня круглые зеркала не утратили своей популярности. Особое внимание им уделяет философия фен-шуй, согласно которой зеркало круглой формы помогает нашей ауре восстанавливаться и совершенствоваться. Ученые подтверждают благотворное воздействие круглых зеркал, ведь их форма является символом гармонии, законченности и постоянства. Поэтому они вызывают у нас приятные ощущения, успокаивают и расслабляют.

Психологи считают, что секрет круглого зеркала заключается в том, что оно вызывает у людей положительные ассоциации – солнце, каравай, лепешка и т.д. А гладкая зеркальная поверхность, словно водная гладь, дарит ощущение спокойствия и свежести. Все это в совокупности делает круглое зеркало таким приятным для человеческого взгляда.

Круглое зеркало в интерьере

В дизайне интерьера круглые зеркала помогают визуально изменить пространство, сделать его более легким, объемным, просторным и привлекательным. Для того чтобы сделать интерьер любой комнаты более интересным, достаточно повесить одно большое круглое зеркало в красивой раме, и комната засияет новыми гранями. Очень часто дизайнеры зрительно увеличивают пространство с помощью нескольких небольших круглых зеркал, расположенных рядом. Создается ощущение свободы, как будто в стене есть маленькие круглые окошечки, ведущие в соседнюю комнату.

Сегодня в магазинах можно найти множество разнообразных круглых зеркал, любого размера и стиля. Они могут быть без рамы или иметь красивую металлическую, пластиковую или деревянную раму с резьбой. Очень красиво смотрятся круглые зеркала в оригинальных рамах в виде солнца, звезд, цветов и различных абстрактных объектов.

Зеркало круглое - фото

цены, фото интерьеров и отзывы

дерево

дерево | зеркало

дерево | металл

дерево | стекло

дерево/зеркало

дерево/стекло

зеркало

зеркало | металл

зеркало/дерево

зеркало/дерево/глазурь

зеркало/дерево/металл

зеркало/метал

зеркало/металл

зеркало/металл/дерево

зеркало/металл/лен

лак | зеркало

массив

массив

массив l металл l стекло

массив l стекло

массив | зеркало

массив | металл

массив | металл | зеркало

массив | металл | стекло

массив | стекло

массив/металл/стекло

массив/стекло

массив/ткань/стекло

металл

металл l массив l стекло

металл l стекло

металл | дерево

металл | зекрало

металл | зеркало

металл | массив

металл | массив | стекло

металл | стекло

металл/зеркало

металл/зеркало/дерево

металл/зеркало/металла

металл/стекло

пенополиуретан

стекло

стекло | зеркало

Шпон/мдф/металл

Зеркало декоративное «Солнце», диаметр 47 см

Артикул: 18869054
Вес, кг: 1.157
Короткое наименование товара для клиента: Зеркало декоративное Солнце D47см
Вес нетто (кг): 1.14
Вес товара в индивидуальной упаковке (кг): 1.157
Ширина товара в индивидуальной упаковке (см): 48.9
Высота товара в индивидуальной упаковке (см): 6.1
Глубина товара в индивидуальной упаковке (см): 49.1
Тип продукта: Зеркало с рамой
Специфический режим прямой доставки: Нет
Форма: Круг
Кол-во коробок в поставке: 1
Полное наименование товара для клиента: Зеркало декоративное «Солнце», диаметр 47 см
Общая ширина (см): 47.0
Глубина багета (см): 5.0
Общая высота (см): 47.0
Модель продукта: RPH 507-314
Цветовая палитра: Жёлтый / золотой
Тип крепления: Вертикальный
Страна производства: Китай
Покрытие: Глянцевый
Цвет багета: Золотистый
Топ 1000 ADEO: Нет
Материал багета: Пластик
Стиль: Нео-классика
Марка: ALL WALL
Тип упаковки: Термоусадочная упаковка
Содержит древесину: Нет
Рейтинг товара: 5.0
Сертификация: Не определено
Товар для промо-веток: Декор
Высота зеркала (см): 47.0
Количество в наборе: 1
Ширина зеркала (см): 47.0
Диаметр (см): 47.0
Цвет: Желтый
Назначение: Стена
Научное название сорта древесины: Без древесины
Тип древесины: Без древесины
С полкой: Нет
Установка зеркала: Вертикальный

Данные о ценах и наличии товаров находятся в режиме тестирования. Пожалуйста, уточняйте точную стоимость и наличие товаров в магазинах. Они могут отличаться от опубликованных на сайте.

Внимание! Действительный цвет и текстура товаров могут незначительно отличаться от их изображений, представленных на сайте.

Ch 01

КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

_____________________________________________________________________________________________

1. ОБОСНОВАНИЕ И РЕШЕНИЕ Знак, нарисованный на витрине магазина, меняется на противоположный, если смотреть изнутри магазина. Человек в магазине рассматривает вывеску в плоском зеркале. Как обсуждается в тексте, изображение объекта, сформированное в плоском зеркале, находится в вертикальном положении, имеет тот же размер, что и объект, расположено за зеркалом настолько далеко за зеркалом, насколько объект находится перед ним, и перевернуто слева направо.Следовательно, поскольку изображение перевернуто слева направо, изображение знака, нарисованного на витрине магазина, при просмотре в плоском зеркале в магазине будет таким же, как и при просмотре снаружи магазина.

_____________________________________________________________________________________________

2 . ОБОСНОВАНИЕ И РЕШЕНИЕ Как обсуждалось в тексте, изображение объекта, сформированное в плоском зеркале, переворачивается слева направо. Если часы держать перед зеркалом, их изображение переворачивается слева направо, но не вверх и вниз.Чтобы понять, как выглядит изображение секундной стрелки с точки зрения человека, смотрящего в зеркало, представьте, что вы заменяете секундную стрелку вращающимся вектором, который всегда направлен в сторону от оси вращения. В любой момент этот вектор можно разделить на горизонтальную и вертикальную составляющие. Поскольку изображение перевернуто слева направо, изображение горизонтальной составляющей будет перевернуто по направлению. Напротив, поскольку изображение не перевернуто вверх и вниз, изображение вертикального компонента будет указывать в том же направлении, что и объект.Следовательно, когда горизонтальные и вертикальные компоненты изображения объединяются, результат будет вращаться на против часовой стрелки на . Таким образом, с точки зрения человека, смотрящего в зеркало, изображение секундной стрелки часов вращается против часовой стрелки.

____________________________________________________________________________________________

3 . ОБОСНОВАНИЕ И РЕШЕНИЕ Когда параллельные лучи света падают на вогнутое зеркало, они отражаются; эти отраженные лучи сходятся в фокусе зеркала.Когда параллельные лучи света падают на выпуклое зеркало, они также отражаются; эти отраженные лучи расходятся от поверхности зеркала и, кажется, исходят из фокальной точки, расположенной за зеркалом.

а. Расстояние между Землей и Солнцем очень велико; поэтому, когда солнечные лучи достигают Земли, они по существу параллельны. Если желательно зажечь огонь солнечным светом, необходимо сфокусировать параллельные солнечные лучи на очень маленьком участке, предпочтительно в точке, на листе бумаги.Поскольку вогнутое зеркало отражает параллельные лучи, так что они сходятся перед зеркалом, следует использовать вогнутое зеркало, а не выпуклое зеркало.

г. Для достижения наилучших результатов лист бумаги должен быть помещен в фокусную точку зеркала, так как это место, где лучи сходятся в точку, и нагрев будет максимальным.

_____________________________________________________________________________________________

4 . ОБОСНОВАНИЕ И РЕШЕНИЕ На фотографии в тексте показано экспериментальное устройство в национальных лабораториях Сандиа в Нью-Мексико.Устройство представляет собой зеркало, которое фокусирует солнечный свет, чтобы нагреть натрий до кипения.

а. Расстояние между Землей и Солнцем очень велико; поэтому, когда солнечные лучи достигают Земли, они по существу параллельны. Вогнутое зеркало отражает параллельные лучи света, так что отраженные лучи сходятся в фокусе зеркала. Таким образом, можно сделать вывод, что зеркало на фотографии - вогнутое.

г. Поскольку лучи света сходятся в фокусе зеркала, разумно сделать вывод, что натриевая единица расположена в фокусной точке зеркала.Следовательно, расстояние между зеркалом и натриевым блоком равно фокусному расстоянию зеркала.

_____________________________________________________________________________________________

5 . ОБОСНОВАНИЕ И РЕШЕНИЕ Когда параллельные лучи света падают на вогнутое зеркало, они отражаются. Для лучей, которые лежат близко к главной оси зеркала, эти лучи сходятся в одной точке, а именно в фокусе зеркала. Лучи, далекие от главной оси, после отражения не сходятся в одной точке.Каждый отраженный луч подчиняется закону отражения; а именно, угол отражения, измеренный относительно нормали к поверхности, равен углу падения. Поскольку отражающая поверхность имеет сферическую форму, направление линий, нормальных к поверхности, меняется от точки к точке; однако они направлены радиально по отношению к центру «сферы». Лучи, которые находятся дальше от главной оси, имеют большие углы падения и большие углы отражения. Следовательно, когда такие лучи отражаются, они пересекают главную ось справа от фокальной точки F на Рисунке 25.14. Верхний луч на этом чертеже можно было бы направить через точку фокусировки, если бы угол отражения и, следовательно, угол падения были уменьшены. Этого можно добиться, изменив форму зеркала таким образом, чтобы линия, нормальная к поверхности в точке падения, была повернута вверх, как показано на рисунке ниже.

Следовательно, чтобы приблизить верхний луч к фокусной точке, зеркало необходимо «раскрыть», чтобы получить более плавно изогнутую поверхность.

_____________________________________________________________________________________________

6 . ОБОСНОВАНИЕ И РЕШЕНИЕ

а. Для реального изображения световые лучи фактически проходят через точки на изображении. Такое изображение можно напрямую проецировать на экран. Этого можно добиться, поместив экран в то место, где находится изображение.

Если объект расположен между точкой фокусировки и центром кривизны вогнутого зеркала, реальное изображение формируется за пределами центра кривизны.Реальное изображение увеличивается и инвертируется (см. Рисунок 25.19 a ). Если объект расположен за центром кривизны, реальное изображение формируется между центром кривизны и точкой фокусировки. Это реальное изображение уменьшено в размере и перевернуто по отношению к объекту (см. Рис. 25.19 b ). В этих случаях изображение реальное; поэтому его можно проецировать прямо на экран (помещать в место изображения) без помощи других зеркал или линз.

Если, однако, объект поместить между точкой фокусировки и вогнутым зеркалом, будет создано увеличенное вертикальное виртуальное изображение (см. Рисунок 25.20 а ). Изображение находится за зеркалом и не может быть спроецировано прямо на экран без помощи других оптических компонентов.

г. Выпуклое зеркало всегда создает виртуальное изображение, которое находится за зеркалом; поэтому изображение нельзя проецировать прямо на экран без помощи других оптических компонентов.

_____________________________________________________________________________________________

7 . ОБОСНОВАНИЕ И РЕШЕНИЕ

а.Тыльная сторона блестящей чайной ложки действует как выпуклое зеркало. Когда объект помещается перед выпуклым зеркалом, создается виртуальное изображение, уменьшенное в размере и расположенное вертикально, как показано на рисунке 25.22. Таким образом, если вы посмотрите на обратную сторону блестящей чайной ложки, выставленной на расстоянии вытянутой руки, вы увидите, что стоите прямо.

г. Вогнутая сторона блестящей чайной ложки действует как вогнутое зеркало. Если чайную ложку держать на расстоянии вытянутой руки, то вы (объект) находитесь дальше от отражающей поверхности, чем центр кривизны поверхности.Ситуация аналогична ситуации с объектом, находящимся за центром кривизны вогнутого зеркала. Формируется реальное изображение уменьшенного размера и перевернутое по отношению к объекту, как показано на рисунке 25.19 b . Поэтому, если вы посмотрите на вогнутую сторону блестящей чайной ложки, вы увидите себя перевернутой вверх ногами.

_____________________________________________________________________________________________

8 . ОБОСНОВАНИЕ И РЕШЕНИЕ Если вы стоите между двумя параллельными плоскими зеркалами, вы видите бесконечное количество образов самого себя.Это происходит потому, что изображение в одном зеркале отражается в другом зеркале, создавая другое изображение, которое затем повторно отражается, и так далее. Несколько изображений расположены на одинаковом расстоянии.

Размер изображения, создаваемого выпуклым зеркалом, уменьшается по сравнению с объектом. Подобно плоскому зеркалу, изображение виртуально и находится за зеркалом; однако виртуальное изображение в выпуклом зеркале ближе к зеркалу, чем было бы, если бы зеркало было плоским. Если вы встанете лицом к выпуклому зеркалу с плоским зеркалом позади вас, вы увидите бесконечное количество собственных образов, как в случае с двумя параллельными плоскими зеркалами.Причина в том, что первое изображение в выпуклом зеркале отражается в плоском зеркале, создавая идентичное изображение за ним. Изображение за плоским зеркалом повторно отражается в выпуклом зеркале, чтобы создать другое меньшее изображение ближе к фокусной точке выпуклого зеркала. Это второе изображение в выпуклом зеркале меньше первого, потому что изображение за плоским зеркалом находится дальше от выпуклого зеркала, чем вы. Происходят дальнейшие отражения и переотражения, приводящие к серии изображений в выпуклом зеркале, размер которых уменьшается по мере приближения к фокусной точке.Изображения "накапливаются", так сказать, становясь все ближе и ближе друг к другу по мере приближения к фокусной точке. Размер изображения становится нулевым в фокусной точке. Таким образом, серия изображений исчезает в фокусе выпуклого зеркала.

_____________________________________________________________________________________________

9 . ОБОСНОВАНИЕ И РЕШЕНИЕ Расположение микрофонов, показанное на рисунке, используется для улавливания слабых звуков.Он состоит из «выдолбленной» оболочки позади микрофона. Оболочка действует как зеркало для звуковых волн. Следовательно, когда параллельные звуковые лучи попадают на внутреннюю поверхность оболочки, они отражаются от нее. Поскольку оболочка вогнутая, отраженные лучи сходятся в фокусе оболочки. Предположительно слабые звуки будут исходить далеко от микрофона; поэтому, когда они достигнут микрофонного устройства, эти лучи будут по существу параллельны главной оси корпуса.Поскольку отраженные лучи будут сходиться в точке фокусировки, микрофон должен быть расположен в точке фокусировки, чтобы оптимально их обнаруживать.

_____________________________________________________________________________________________

10 . ОБОСНОВАНИЕ И РЕШЕНИЕ Когда вы видите свое изображение, сформированное зеркалом, это происходит потому, что (1) лучи света, исходящие от реального изображения, попадают в ваши глаза или (2) лучи света, которые кажутся исходящими от виртуального изображения, попадают в ваши глаза. .Если световые лучи от изображения не попадают вам в глаза, вы не видите себя.

а. Если вы стоите перед выпуклым зеркалом на его главной оси, ваше виртуальное изображение находится за зеркалом. Изображение будет уменьшено в размере и вертикально независимо от вашего местоположения. Когда вы находитесь перед выпуклым зеркалом, вы сможете видеть себя в любом месте на главной оси, потому что лучи, которые кажутся исходящими от этого изображения, могут попадать в ваши глаза.

г. Если вы встанете перед вогнутым зеркалом на его главной оси и находитесь за пределами центра кривизны зеркала, вы увидите реальное изображение себя, которое перевернуто и уменьшено в размере относительно вашего размера и ориентации (рис.25. .19 б ). Если вы встанете между зеркалом и его точкой фокусировки, вы увидите свое виртуальное изображение, которое расположено вертикально и увеличено в размерах (рис. 25.20). В первом случае лучи, исходящие от реального изображения, могут достигать ваших глаз. В последнем случае лучи, которые кажутся исходящими от виртуального изображения, могут достигать ваших глаз.

Когда вы стоите на главной оси вогнутого зеркала так, чтобы находиться между центром кривизны и фокусной точкой зеркала, изображение формируется за пределами центра кривизны (Рисунок 25.19 а ). Вы не можете увидеть это изображение, потому что оно позади вас.

_____________________________________________________________________________________________

11 . ОБОСНОВАНИЕ И РЕШЕНИЕ Плоские зеркала и выпуклые зеркала образуют виртуальные образы. С плоским зеркалом изображение может быть бесконечно далеко позади зеркала, в зависимости от того, где находится объект перед зеркалом.

Для объекта перед единственным выпуклым зеркалом наибольшее расстояние за зеркалом, на котором можно найти изображение, равно величине фокусного расстояния зеркала.Это можно подтвердить с помощью уравнения зеркала (Уравнение 25.3):, где f принимается как отрицательное число, поскольку зеркало является выпуклым. Наибольшее расстояние изображения происходит, когда объект находится на бесконечности. Тогда и уравнение зеркала дает d

i = f . Поскольку f - отрицательное число, d i - отрицательное число, указывающее на то, что изображение находится за зеркалом. Следовательно, изображение никогда не будет располагаться за пределами фокуса, за зеркалом.

_____________________________________________________________________________________________

12 . ОБОСНОВАНИЕ И РЕШЕНИЕ Как показано на рисунке 25.22, объект, помещенный перед выпуклым зеркалом, создает виртуальное изображение за зеркалом, которое уменьшается в размере и имеет вертикальную ориентацию для всех расстояний до объекта. Следовательно, невозможно использовать выпуклое зеркало для создания изображения, которое больше, чем объект.

_____________________________________________________________________________________________

13 .ОБОСНОВАНИЕ И РЕШЕНИЕ Предположим, вы стоите перед сферическим зеркалом (вогнутым или выпуклым). Как показано на рисунках 25.19 и 25.20, вогнутое зеркало может формировать реальное перевернутое изображение (рисунки 25.19 a и 25.19 b ) или виртуальное прямое изображение (рисунок 25.20). Как показано на рис. 25.22, выпуклое зеркало может формировать только виртуальное прямое изображение.

а. Следовательно, ваше изображение не может быть реальным и прямым.

г. Точно так же ваш образ не может быть виртуальным и инвертированным.

_____________________________________________________________________________________________

Темный город, построивший гигантское зеркало для отражения Солнца

Темный город, построивший гигантское зеркало для отражения Солнца

(Изображение предоставлено Getty Images)

Норвежский город, окутанный тенью на половину year нашла оригинальный способ получить немного солнечного света. Но зачем идти на такие крайности? Как обнаружила Линда Геддес, Солнце оказывает мощное воздействие на наш разум и тело - и меняет нас, когда его нет.

T

У жителей Рьюкана на юге Норвегии сложные отношения с Солнцем. «Больше, чем в других местах, где я жил, им нравится говорить о Солнце: когда оно возвращается, если они давно не видели Солнца», - говорит художник Мартин Андерсен. "Они немного одержимы этим". Возможно, предполагает он, это потому, что примерно полгода вы можете видеть солнечный свет, сияющий высоко на северной стене долины: «Это очень близко, но вы не можете прикоснуться к нему», - говорит он.С наступлением осени свет поднимается по стене каждый день, как календарь, отмечающий даты зимнего солнцестояния. А затем, по мере того, как прогрессируют январь, февраль и март, солнечный свет снова медленно начинает медленно спускаться вниз.

Рьюкан был построен между 1905 и 1916 годами после того, как предприниматель по имени Сэм Эйд купил местный водопад (известный как дымящийся водопад) и построил там гидроэлектростанцию. Затем последовали заводы по производству искусственных удобрений. Но менеджеры этих заводов беспокоились, что их персонал не получает достаточно солнца, и в конце концов они построили канатную дорогу, чтобы дать им доступ к ней.

Когда Мартин переехал в Рьюкан в августе 2002 года, он просто искал временное место для проживания со своей молодой семьей рядом с домом его родителей, где он мог бы заработать немного денег. Его привлекла трехмерность этого места: город с населением 3000 человек, расположенный в расселине между двумя высокими горами - первая серьезная возвышенность, которую вы достигнете, путешествуя к западу от Осло.

Рьюкан находится у подножия долины на юге Норвегии (Источник: Olav Gjerstad / Flickr / CC BY 2.0)

Но уходящее Солнце оставило Мартина мрачным и вялым. Оно все еще поднималось и заходило каждый день и давало немного дневного света - в отличие от крайнего севера Норвегии, где темно в течение нескольких месяцев, - но Солнце никогда не поднималось достаточно высоко, чтобы жители Рьюкана могли его действительно увидеть или почувствовать. согревающие лучи прямо на их коже.

Когда лето сменилось осенью, Мартин обнаружил, что каждый день толкает коляску своей двухлетней дочери все дальше и дальше по долине в погоне за исчезающим солнечным светом.«Я чувствовал это очень физически; Я не хотел оставаться в тени », - говорит Мартин, владелец винтажного магазина в центре города Рьюкан. «Если бы только кто-то мог найти способ отразить солнечный свет в городе», - подумал он. Большинство людей, живущих в умеренных широтах, знакомы с чувством тревоги Мартина из-за тускнеющего осеннего света. Мало кто был бы побужден строить гигантские зеркала над своим городом, чтобы починить его.

Темное место

Что такого в плоской мрачной серости зимы, которая, кажется, проникает в нашу кожу и омрачает нам настроение, по крайней мере, в более высоких широтах? Идея о том, что наше физическое и психическое здоровье меняется в зависимости от сезона и солнечного света, возникла давно.«Классик медицины желтого императора», трактат о здоровье и болезнях, который, по оценкам, был написан около 300 г. до н.э., описывает, как времена года влияют на все живые существа. Он предполагает, что зимой - время консервации и хранения - следует «рано ложиться спать и вставать с восходом солнца ... Желания и умственная деятельность должны быть тихими и сдержанными, как если бы хранить счастливый секрет». А в своем «Трактате о безумии», опубликованном в 1806 году, французский врач Филипп Пинель отметил ухудшение психического состояния у некоторых из своих психиатрических пациентов, «когда наступила холодная погода в декабре и январе».

Сегодня эту легкую форму недомогания часто называют зимней хандрой. А для меньшинства людей, страдающих сезонным аффективным расстройством (САР), зима буквально угнетает. Синдром, впервые описанный в 1980-х годах, характеризуется повторяющимися депрессиями, которые возникают ежегодно в одно и то же время каждый год.

Даже здоровые люди, у которых нет сезонных проблем, похоже, испытывают это изменение с низкой амплитудой в течение года, с ухудшением настроения и энергии осенью и зимой и улучшением весной и летом.

Свет сияет на городской площади, но не на остальной части Рьюкана (Источник: Getty Images)

Почему темные месяцы должны вызывать такую ​​усталость и плохое настроение у стольких людей? Существует несколько теорий, ни одна из которых не является окончательной, но большинство относится к циркадным часам. Одна из идей состоит в том, что глаза некоторых людей менее чувствительны к свету, поэтому, когда уровень освещенности падает ниже определенного порога, они с трудом синхронизируют свои циркадные часы с внешним миром. Другая причина заключается в том, что некоторые люди зимой производят больше гормона мелатонина, чем летом.

Однако ведущей теорией является «гипотеза фазового сдвига»: идея о том, что укороченные дни вызывают рассинхронизацию наших циркадных ритмов с фактическим временем суток из-за задержки высвобождения мелатонина. Уровень этого гормона обычно повышается ночью в ответ на темноту, помогая нам чувствовать сонливость, и подавляется ярким утренним светом. «Если чьи-то биологические часы идут медленно и ритм мелатонина не упал, то их часы говорят им, чтобы они продолжали спать, даже если их будильник может сработать, а жизнь требует, чтобы они проснулись», - говорит Келли Рохан, профессор психологии Университета Вермонта.Почему именно это должно вызывать чувство депрессии, до сих пор неясно. Одна из идей заключается в том, что эта усталость может иметь побочные эффекты для здоровья. Если у вас возникли негативные мысли о том, насколько вы устали, это может вызвать печальное настроение, потерю интереса к еде и другие симптомы, которые могут усиливаться.

Однако недавние исследования того, как птицы и мелкие млекопитающие реагируют на изменения продолжительности дня, натолкнули на альтернативное объяснение. По словам Дэниела Крипке, заслуженного профессора психиатрии Калифорнийского университета в Сан-Диего, когда мелатонин поражает область мозга, называемую гипоталамусом, это изменяет синтез другого гормона - активного гормона щитовидной железы, который регулирует все виды поведения и телесные процессы.

Примерно полгода вы можете видеть солнечный свет, сияющий высоко на северной стене долины над Рьюканом (Источник: Bilfinger SE / Flickr / CC BY 2.0)

Когда рассвет наступает позже зимой, конец секреция мелатонина дрейфует позже, говорит Крипке. Исследования на животных показывают, что высокий уровень мелатонина сразу после того, как животное просыпается, сильно подавляет выработку активного гормона щитовидной железы, а снижение уровня щитовидной железы в мозге может вызвать изменения настроения, аппетита и энергии.Например, известно, что гормон щитовидной железы влияет на серотонин, нейромедиатор, регулирующий настроение. Несколько исследований показали, что уровень серотонина в головном мозге у людей самый низкий зимой и самый высокий летом.

Возможно, что многие из этих механизмов работают, даже если точные взаимоотношения еще не были полностью определены. Но независимо от того, что вызывает зимнюю депрессию, яркий свет, особенно если он доставляется рано утром, похоже, обращает симптомы вспять.

Зеркало, зеркало

Бухгалтер по имени Оскар Киттилсен первым придумал установить большие вращающиеся зеркала на северной стороне долины над Рьюканом, где они смогут «сначала собирать солнечный свет и затем, как луч налобного фонаря, распространить его по городу и его веселым жителям ».

Месяц спустя, 28 ноября 1913 года, в газете рассказывалось, что Сэм Эйд продвигал ту же идею, хотя прошло еще сто лет, прежде чем она была реализована.Вместо этого в 1928 году компания Norsk Hydro построила канатную дорогу в подарок горожанам, чтобы они могли подняться достаточно высоко, чтобы впитывать немного солнечного света зимой. Вместо того, чтобы приносить людям Солнце, люди будут приведены к солнечному свету.

Зеркала установлены таким образом, что они поворачиваются, чтобы следить за Солнцем (Источник: Getty Images)

Мартин Андерсен всего этого не знал. Но после получения небольшого гранта от местного совета на развитие идеи он узнал об этой истории и начал разрабатывать конкретные планы.В них использовался гелиостат: зеркало, установленное таким образом, что оно поворачивается, чтобы следить за Солнцем, постоянно отражая его свет в направлении установленной цели - в данном случае, городской площади Рьюкана.

Три зеркала, каждое размером 17 кв.м, гордо возвышаются на склоне горы над городом. В январе Солнце достаточно высоко, чтобы освещать площадь только два часа в день, с полудня до 14:00, но луч, создаваемый зеркалами, золотистый и гостеприимный. Выйдя на солнечный свет после нескольких часов в постоянной тени, я осознаю, насколько он формирует наше восприятие мира.Внезапно вещи кажутся более трехмерными; Я чувствую себя превращенным в одного из тех «веселых обитателей», которых представлял Киттилсен. Когда я покидаю солнечный свет, Рьюкан чувствует себя более плоским и серым местом.

Не все в Рьюкане приветствовали зеркала Солнца с распростертыми объятиями. Многие из местных жителей, с которыми я разговаривал, отвергли их как туристическую уловку, хотя все признали, что они годятся для бизнеса. В тот день, когда я приехал, город был благословлен чистым голубым небом и золотым лучом света, падающим из зеркал, но на городской площади оставалось мало людей.На самом деле, из людей, с которыми я разговаривал, зеркала больше всего ценили недавние иммигранты в Рьюкан.

Люди приветствуют открытие зеркал Солнца (Источник: Krister Soerboe / AFP / Getty Images)

Андерсен признается, что со временем привык к недостатку солнечного света. «Я больше не считаю это таким уж плохим», - говорит он. Как будто люди, выросшие в этом уникальном тенистом месте или решившие остаться, стали невосприимчивыми к обычной жажде солнечного света.

То же самое и в другом норвежском поселении: Тромсё. Один из самых северных городов мира, он находится примерно в 400 км к северу от Полярного круга. Зима в Тромсё темная - с 21 ноября по 21 января солнце даже не встает над горизонтом. Тем не менее, как ни странно, несмотря на его высокую широту, исследования не обнаружили разницы между уровнем психического расстройства зимой и летом.

Одно из предположений состоит в том, что эта очевидная устойчивость к зимней депрессии является генетической. Исландия, похоже, также опровергла тенденцию развития САР: по имеющимся данным, распространенность этого заболевания составляет 3.8%, что ниже, чем во многих странах южнее. А среди канадцев исландского происхождения, проживающих в канадской провинции Манитоба, распространенность САР примерно вдвое меньше, чем среди неисландских канадцев, проживающих в том же месте.

Однако альтернативным объяснением этой очевидной устойчивости перед лицом тьмы является культура. «Говоря грубо и кратко: похоже, что сюда приходят два типа людей», - говорит Джоар Виттерсо, исследователь счастья из Университета Тромсё.«Одна группа пытается как можно скорее вернуть на юг другую работу; другая группа остается ».

Анэ-Мари Хектон выросла в Лиллехаммере на юге Норвегии, но 33 года назад переехала в Тромсё со своим мужем, который вырос на севере. «Сначала я находил темноту очень удручающей; Я была к этому не готова, и через несколько лет мне понадобился световой короб, чтобы преодолеть некоторые трудности », - говорит она. «Но со временем я изменил свое отношение к темному периоду.Люди, живущие здесь, видят в этом уютное времяпрепровождение. На юге зима - это то, что вам нужно пережить, но здесь люди ценят совсем другой свет, который вы получаете в это время года ».

Взгляд сверху на Рьюкан, путь отраженного солнечного света (Источник: Krister Soerboe / AFP / Getty Images)

Попасть в дом Хектоена - все равно что попасть в сказочную версию зимы. Верхних фонарей немного, а те, что существуют, усыпаны кристаллами, которые отражают свет.Стол для завтрака украшен свечами, а интерьер оформлен в пастельных розовых, голубых и белых тонах, перекликающихся с мягкими цветами снега и зимнего неба за окном. Это воплощение kos или koselig - норвежской версии hygge , датского чувства тепла и уюта.

Период с 21 ноября по 21 января в Тромсё известен как полярная ночь или темный период, но по крайней мере несколько часов в день это не строго говоря темнота, а скорее мягкие сумерки.Даже когда сходит настоящая тьма, люди остаются активными. Однажды днем ​​я арендовал пару беговых лыж и двинулся по одной из освещенных улиц трасс, пересекающих окраину города. Несмотря на темноту, я встречаю людей, выгуливающих собак на лыжах, бегущего человека с фонариком и бесчисленное количество детей, веселящихся на санях. Я останавливаюсь в парке и восхищаюсь детской игровой площадкой, освещенной прожекторами. «А зимой сюда лазят дети?» Я спрашиваю девушку, которая изо всех сил пытается натянуть коньки.«Конечно», - отвечает она. «Вот почему у нас есть прожекторы. Если бы мы этого не сделали, мы бы никогда ничего не добились ».

Жители собираются, чтобы насладиться светом (Источник: Getty Images)

В 2014-15 годах психолог из Стэнфордского университета по имени Кари Лейбовиц провела 10 месяцев в Тромсё, пытаясь выяснить, как люди справляются с холодными темными зимами. Вместе с Виттерсо она разработала «опросник зимнего мышления», чтобы оценить отношение людей к зиме в Тромсё, архипелаге Шпицберген и в районе Осло.По ее словам, чем дальше на север они шли, тем более позитивным было отношение людей к зиме. «На юге люди почти не любили зиму. Но во всех отношениях любовь к зиме ассоциировалась с большим удовлетворением жизнью и готовностью брать на себя вызовы, ведущие к большему личному росту ».

Это звучит пренебрежительно просто, но более позитивный настрой действительно может помочь предотвратить зимнюю хандру. Келли Рохан недавно опубликовала клиническое исследование, сравнивающее когнитивно-поведенческую терапию (КПТ) и светотерапию при лечении САР, и обнаружила, что они сопоставимы в течение первого года лечения.КПТ включает в себя обучение выявлению закономерностей и ошибок в своем образе мышления и их преодолению. В случае SAD это может быть перефразирование мыслей, таких как «Я ненавижу зиму» на «Я предпочитаю лето зиме» или «Я ничего не могу сделать зимой» на «Мне труднее что-то делать зимой, но если я планирую и приложу усилия, я могу ».

Это также включает в себя поиск занятий, которыми человек готов заниматься зимой, чтобы вывести его из режима гибернации. «Я не спорю, что у сезонной депрессии нет сильного физиологического компонента, связанного с циклом свет-темнота», - говорит Рохан.«Но я действительно утверждаю, что у человека есть некоторый контроль над тем, как он реагирует на это и справляется с этим. Вы можете изменить свое мышление и поведение, чтобы чувствовать себя немного лучше в это время года ».

Это отредактированная версия статьи , впервые опубликованной Wellcome на Mosaic и переизданной здесь по лицензии Creative Commons. Посетите Mosaic , чтобы прочитать более длинную версию, в которой также описано, как искусственный свет может регулировать настроение.

Присоединяйтесь к 800 000+ будущих поклонников, поставив нам лайк на Facebook или подписавшись на нас в Twitter .

Как зеркала, линзы и призмы формируют световые системы

Закон преломления Снеллиуса, закон отражения и закон дисперсии - основные оптические принципы, которые мы, возможно, изучали в физике средней школы, но давно забыты - играют решающую роль в манипулировании светом. Даже самые сложные оптические конструкции должны подчиняться этим законам и включать по отдельности или вместе основные элементы оптики - зеркала, линзы и призмы.

Эти законы были открыты эмпирически - при наблюдении преломления солнечных лучей при его восходе и заходе в небе или при наблюдении за формированием теней или фазами затмения. На основании своих наблюдений ранние китайские, греческие и арабские философы развили науку геометрическую оптику - метод изучения света как лучей, а не волн или частиц. Лучи называются параксиальными, потому что они падают вдоль или около оси оптической системы; параксиальные формулы были разработаны для объяснения поведения световых лучей.

Формулы с их теоретическими пояснениями можно найти в большинстве учебников по оптике и в каталогах производителей оптики. В этой статье кратко рассматриваются эти формулы и описывается их взаимодействие с основными строительными блоками оптических систем - зеркалами, линзами и призмами. *

Зеркала: исторические отражения

Зеркало, возможно, является самым старым оптическим элементом. Зеркала были обнаружены в египетских пирамидах, построенных в 1900 году до нашей эры. Плоские зеркала сегодня можно найти практически в каждом доме.Сферические или параболические зеркала часто используются в оптических системах вместо линз.

Когда луч света падает на поверхность, компоненты света либо поглощаются, либо отражаются. Мы видим только отраженную часть видимого спектра. Яблоко кажется красным, потому что все цвета (длины волн) спектра поглощаются его поверхностью, кроме красного. Растение погибло бы, если бы подвергалось воздействию только зеленого света, потому что для образования хлорофилла требуется поглощение всех других длин волн.

Этим свойством, присущим зеркалам, а также линзам и призмам, является коэффициент отражения - отношение света, отраженного от поверхности, к общему количеству света, достигающего ее. Говоря более научным языком, это отношение отражающей способности или потока к падающей мощности (Ir / Ii). Отражательная способность может варьироваться в широком диапазоне - от почти 100% для металлов, отражающих видимые и инфракрасные волны, до почти нуля для материалов с высокой поглощающей способностью.

Угол отражения луча света равен углу его падения.Это первый закон отражения, первоначально определенный Евклидом в 300 г. до н.э. Второй закон отражения, приписанный арабскому оптику Альхазену, гласит, что падающий луч, отраженный луч и нормаль должны лежать в одной плоскости. Оба эти закона отражения имеют решающее значение при определении места появления изображения (см. Рис. 1).

Изображения, сформированные зеркалами, могут быть реальными или виртуальными, имеют предсказуемый размер и местоположение. Реальное изображение формируется, когда точка пересечения падающего и отраженного лучей находится перед зеркалом.Плоское зеркало создает виртуальное изображение, потому что точка фокусировки, где сходятся все падающие параллельные лучи, находится за отражающей поверхностью - каждая точка объекта на заданном перпендикулярном расстоянии от зеркала отображается на том же расстоянии позади зеркала. Изменение - это поворот на 180 ° вокруг оптической оси, известный как реверс.

Помимо плоских, наиболее распространенными формами зеркал являются выпуклые и вогнутые. Эти термины относятся к форме поверхности при взгляде в направлении падающего света.Выпуклое зеркало, независимо от положения объекта, всегда будет формировать виртуальное прямое уменьшенное изображение (см. Рис. 2). Изображение, создаваемое вогнутым сферическим зеркалом, зависит от положения объекта по отношению к его фокусной точке. РИСУНОК 2. Для луча, падающего из точки O в точку P, угол падения q, угол между падающим лучом а нормаль (проведенная от центра кривизны, C) равна углу между нормалью и отраженным лучом, углу отражения.Точка фокусировки F может быть вычислена по уравнению зеркала: 1 / f = 1 / s + 1 / s`, где f - фокусное расстояние, s - расстояние до объекта, а s` - расстояние до сформированного изображения. .

Вогнутое сферическое зеркало имеет ось симметрии - оптическую ось - через центр. Точка на этой оси, равноудаленная от каждой точки на поверхности зеркала, является центром кривизны. Объект за пределами центра кривизны образует реальное изображение между точкой фокусировки и центром кривизны.

Если объект расположен в центре кривизны, зеркало формирует реальное изображение того же размера, что и объект, но перевернутое.По мере того, как объект приближается к зеркалу, изображение, хотя и реальное и перевернутое, удаляется от зеркала и становится больше оригинала. Когда объект достигает точки на полпути между зеркалом и его центром кривизны - фокусной точкой зеркала - отраженные лучи от каждой точки становятся параллельными, и изображение не формируется. Если объект перемещается ближе к зеркалу, минуя точку фокусировки, отраженные лучи расходятся и образуют вертикальное виртуальное изображение большего размера, чем объект.

В прошлом зеркала изготавливались путем покрытия стекла серебром, которое обладает высокой отражающей способностью в УФ- и ИК-диапазонах.Покрытия из алюминия, нанесенного вакуумным напылением на полированные поверхности, в настоящее время являются общепринятым стандартом для качественных зеркал.

Линзы: изгиб света

Линзы прошли относительно долгую эволюцию. Роджер Бэкон использовал стакан для чтения в 13 веке, а очки были представлены в Европе в 1287 году. Но микроскоп был изобретен примерно через 400 лет, а через десять лет или около того за ним последовал телескоп.

Основным законом работы линз является закон преломления или закон Снеллиуса.Этот расчет определяет, насколько свет изгибается или преломляется при переходе из одной среды в другую, например, солнечный свет, переходящий из воздуха в воду или из воздуха в линзу. Свет преломляется при изменении его скорости. Чем больше оптическая плотность среды, в которую входит длина волны, тем ниже скорость света через среду. Длина волны также становится короче, когда она входит в среду, хотя частота остается той же.

Снелл обнаружил два важных момента для определения того, насколько луч будет изогнут: падающий и преломленный лучи лежат в одной плоскости и что угол преломления можно вычислить по формуле

n1sinQ1 = n2sinQ2

, где n1 = index of преломление первой среды, Q1 = угол падения в первой среде, n2 = показатель преломления второй среды и Q2 = результирующий угол во второй среде.

В своей простейшей форме линза представляет собой единую изогнутую поверхность, которая собирает свет от источника и преломляет этот свет, чтобы сформировать пригодное для использования изображение этого источника. Наши глаза делают это. Обычно линза состоит из двух или более прозрачных преломляющих поверхностей, по крайней мере одна из которых изогнута. В зависимости от своей кривизны линза заставляет свет либо сходиться, либо расходиться. Выпуклая линза, также известная как собирающая или положительная линза, фокусирует световые лучи в точку, как и увеличительное стекло. В центре он всегда будет толще, чем по краям.Вогнутая, расходящаяся или отрицательная линза рассеивает свет и тоньше в середине, чем по краям.

Линза, как зеркало, будет формировать либо реальное изображение, которое можно проецировать на экран или карту, либо виртуальное, которое нельзя проецировать. Также, как и в случае с зеркалом, изображение с линзы может отображаться вверх ногами или правой стороной вверх. Выпуклая линза переворачивает изображение; вогнутая линза - нет. В большинстве астрономических телескопов используются выпуклые линзы. Этот перевернутый взгляд на небо так расстроил Галилея, что он вставил в свой телескоп вогнутую линзу, чтобы видеть звезды прямо вверх.

Роговица человеческого глаза представляет собой выпуклую линзу, которая преломляет свет, проходящий через нее, фокусируя его на перевернутых изображениях на сетчатке. Мозг удобно переворачивает перевернутые изображения вправо вверх. Ларри Уайт, директор Научного центра Нидхэма (Нидхэм, Массачусетс), описал эксперимент, в котором группу людей попросили надеть на какое-то время призматические очки. Призма в очках переворачивала изображение, приходящее на роговицу, вверх ногами, а роговица отправляла его правой стороной вверх, на сетчатку.Мозг, естественно, перевернул это, снова перевернув вверх дном. Интересно, что вскоре мозг приспособился к этому новому способу получения информации и перестал переворачивать изображение. Когда люди перестали носить призматические очки, они снова увидели мир вверх ногами, пока мозг не адаптировался.

Поведение выпуклой линзы аналогично поведению вогнутого зеркала в том, что место, где формируется изображение, зависит от того, где находится объект по отношению к фокусной точке. Уравнение, используемое для расчета фокусного расстояния выпуклой линзы, такое же, как и для зеркал (см.рис.3). РИСУНОК 3. Световые лучи, параллельные оптической оси, отклоняются линзой и сходятся в фокусной точке F`. Чем толще линза, тем ближе точка фокусировки, потому что угол преломления больше. Вторая точка фокусировки на противоположной стороне линзы формируется из света, идущего с противоположного направления F. Фокусное расстояние f основано на соотношении между расстоянием до объекта s и расстоянием до изображения s 'от линзы. . Уравнение такое же, как и для зеркал.

Вогнутая негативная линза сама по себе не может формировать реальное изображение, как позитивная линза.Свет, проходящий через отрицательную линзу параллельно оптической оси, отклоняется от оси. Фокус отрицательной линзы определяется путем направления этих расходящихся лучей назад, пока они не пересекут ось. Изображение, формируемое рассеивающейся линзой, всегда виртуально, вертикально, меньше и ближе к линзе, чем объект. Отрицательные линзы используются для уменьшения изображений и создания составных линз.

Когда инженер-оптик спрашивает: «Какой объектив мне использовать?» он или она начинает с определения проблемы, отмечая критические величины, такие как увеличение, фокусное расстояние, чистую апертуру (диаметр), а также положение объекта и изображения, применяя параксиальные формулы с известными параметрами и решая оставшиеся значения, такие как f-число , числовая апертура и диаметр элемента системы.Это чисто геометрические значения, определяемые параксиальными уравнениями, которые ничего не говорят о качестве получаемого изображения, но дают представление о том, насколько выполнима задача. Затем инженер-оптик выберет компоненты на основе этих значений, а затем оценит их реальные характеристики, особенно влияние аберраций.

Возможности получения изображений реальной оптической системы ограничены дифракцией и никогда не идеальны. Эта неспособность линзы формировать идеальное изображение называется аберрацией линзы.Зеркала также подвержены этому явлению. Общие аберрации линз - сферические, кома, кривизна поля, астигматизм, искажения и хроматические искажения. Сферическая аберрация возникает, например, когда у вас есть собирающая линза или зеркало, которое не может сфокусировать параллельные лучи. Обычно это происходит потому, что фокусное расстояние для лучей, сфокусированных центральной частью линзы, отличается от фокусного расстояния для лучей, сфокусированных внешними частями, и формируется нечеткое изображение. Для минимизации аберраций часто используются составные линзы.

Призмы: компоненты цвета

В начале 1600-х годов миссионерские отчеты из Азии указывали, что призмы были хорошо известны и высоко ценились в Китае из-за их способности создавать цвет. Но сэру Исааку Ньютону пришлось объяснить, что, вопреки распространенному мнению, призма не создает цвета, а только делает видимыми компоненты белого света в процессе рассеивания.

Каждый цвет спектра имеет разную частоту и свой показатель преломления.Когда падающий белый свет входит в твердое тело, каждая из составляющих его длин волн изгибается в соответствии с показателем преломления твердого тела. Но этот показатель преломления также зависит от длины волны, в результате чего более короткие волны (с более высоким показателем преломления, например, синие) изгибаются больше, чем волны с более низким показателем преломления (например, красные). Таким образом, цвета, выходящие из призмы, проходят независимые траектории и появляются в порядке увеличения длины волны.

Призмы также используются для перенаправления света путем преломления или внутреннего отражения.Величина изгиба луча зависит от угла при вершине призмы, угла падения света и показателя преломления материала призмы. Когда луч падает на входную грань призмы, он преломляется в направлении нормали. По мере того, как луч проходит через призму, ударяется о внешнюю стену и выходит в воздух, он далее преломляется в соответствии с законом Снеллиуса. Луч отклоняется от нормали, потому что воздух имеет более низкий показатель преломления, что позволяет длине волны вернуться к нормальной скорости.Угловая разница между исходной траекторией луча и его новым направлением называется угловым отклонением. Чем больше показатель преломления, тем больше отклонение. Отклонение меньше всего, когда луч проходит через призму симметрично.

Полное внутреннее отражение - важное свойство некоторых призм. Луч вводится таким образом, чтобы иметь место по крайней мере одно внутреннее отражение с конкретной целью либо изменения направления распространения, либо ориентации изображения, либо того и другого.Лучи, падающие внутрь на границу воздух / стекло под углами, превышающими критический, отражаются со 100% эффективностью независимо от их начального состояния поляризации. Эта эффективность отражения лучше, чем у многих зеркал. Полное внутреннее отражение происходит только тогда, когда свет исходит из среды с большей оптической плотностью, такой как свет, переходящий от воды к воздуху. В отражающей призме нежелательна дисперсия.

Сами по себе призмы не способны формировать реальные изображения (см.рис.4). Если в системе нет оптики для визуализации, появляющееся изображение будет виртуальным. Оно будет иметь ту же ориентацию, что и реальное изображение, но его можно будет увидеть, только посмотрев назад через призму. РИСУНОК 4. Ориентация изображения имеет решающее значение при проектировании оптических систем на основе призмы. Прямоугольная призма создает виртуальное изображение, когда не используется никакой другой оптический элемент (вверху). Призма с отражающим покрытием на поверхности гипотенузы под прямым углом к ​​падающему свету дает реальное изображение. Оба изображения имеют одинаковую ориентацию, хотя находятся в разных местах.

Примеры более специализированных призм включают отражатели с угловым кубом, пента-призмы, кровельные призмы и призмы Порро. Угловые кубы отражают любой луч, входящий в грань, независимо от ориентации, что делает их полезными для приложений, в которых точное выравнивание затруднено. Пента-призмы используются в дальномерах и кинокамерах; они отражают свет на 90 ° за счет двух отражений без инверсии или реверсирования изображения. Крышные призмы создают изображение и изгибают линию взгляда на 90 °.В преломляющих астрономических телескопах они создают изображения. Призмы Порро - это пары узких прямоугольных призм, которые используются в биноклях и телескопах; они возводят и переворачивают изображение, а также сокращают длину инструмента.

* Optical Engineering - это новая серия, рассчитанная на год, которая предоставит практическую информацию об оптических компонентах и ​​подсистемах, необходимых для разработки практических систем. Первые несколько статей описывают основные принципы простых компонентов - зеркал, линз, призм, фильтров и решеток; в следующих статьях будут рассмотрены подсистемы для таких приложений, как спектроскопия, радиометрия и визуализация.- Ред.

2.3: Сферические зеркала - Physics LibreTexts

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Опишите формирование изображения сферическими зеркалами.
  • Используйте лучевые диаграммы и уравнение зеркала для расчета свойств изображения в сферическом зеркале.

Изображение в плоском зеркале имеет тот же размер, что и объект, находится в вертикальном положении и находится на том же расстоянии за зеркалом, что и объект перед зеркалом.С другой стороны, изогнутое зеркало может формировать изображения, которые могут быть больше или меньше, чем объект, и могут формироваться либо перед зеркалом, либо за ним. В общем, любая изогнутая поверхность образует изображение, хотя некоторые изображения могут быть настолько искажены, что их невозможно распознать (подумайте о зеркалах в стиле забавных домиков). Поскольку изогнутые зеркала могут создавать такое богатое разнообразие изображений, они используются во многих оптических устройствах, которые находят множество применений. Мы сконцентрируемся на сферических зеркалах по большей части, потому что их легче изготовить, чем зеркала, такие как параболические зеркала, и поэтому они более распространены.

Изогнутые зеркала

Мы можем определить два основных типа сферических зеркал. Если отражающей поверхностью является внешняя сторона сферы, зеркало называется выпуклым зеркалом . Если внутренняя поверхность является отражающей поверхностью, она называется вогнутым зеркалом .

Симметрия - один из основных отличительных признаков многих оптических устройств, включая зеркала и линзы. Ось симметрии таких оптических элементов часто называют главной осью или оптической осью.Для сферического зеркала оптическая ось проходит через центр кривизны зеркала и вершину зеркала, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {1} \).

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \). Сферическое зеркало формируется путем вырезания части сферы и посеребрения внутренней или внешней поверхности. Вогнутое зеркало имеет посеребрение на внутренней поверхности (вспомните «пещера»), а выпуклое зеркало имеет серебрение на внешней поверхности.

Рассмотрим лучи, параллельные оптической оси параболического зеркала, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {2a} \).Следуя закону отражения, эти лучи отражаются так, что они сходятся в точке, называемой фокусной точкой . На рисунке \ (\ PageIndex {2b} \) показано сферическое зеркало, которое больше по сравнению с его радиусом кривизны. В этом зеркале отраженные лучи не пересекаются в одной и той же точке, поэтому зеркало не имеет четко определенной точки фокусировки. Это называется сферической аберрацией и приводит к нечеткому изображению протяженного объекта. На рисунке \ (\ PageIndex {2c} \) показано сферическое зеркало, которое мало по сравнению с его радиусом кривизны.Это зеркало является хорошим приближением параболического зеркала, поэтому лучи, приходящие параллельно оптической оси, отражаются в четко определенную точку фокусировки. Расстояние по оптической оси от зеркала до фокальной точки называется фокусным расстоянием зеркала.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): (a) Параллельные лучи, отраженные от параболического зеркала, пересекаются в одной точке, называемой фокусной точкой F. (b) Параллельные лучи, отраженные от большого сферического зеркала, не пересекаются в одной общей точке. . (c) Если сферическое зеркало мало по сравнению с его радиусом кривизны, оно лучше приближается к центральной части параболического зеркала, поэтому параллельные лучи по существу пересекаются в общей точке.Расстояние по оптической оси от зеркала до фокуса - это фокусное расстояние f зеркала.

Выпуклое сферическое зеркало также имеет точку фокусировки, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {3} \). Падающие лучи, параллельные оптической оси, отражаются от зеркала и, кажется, исходят из точки \ (F \) на фокусном расстоянии \ (f \) за зеркалом. Таким образом, точка фокусировки виртуальна, потому что на самом деле через нее не проходят никакие настоящие лучи; они только кажутся исходящими от него.

Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): (a) Лучи, отраженные выпуклым сферическим зеркалом: падающие лучи света, параллельные оптической оси, отражаются от выпуклого сферического зеркала и, кажется, исходят из четко определенной фокальной точки в фокусное расстояние f на противоположной стороне зеркала.Фокус является виртуальным, потому что через него не проходят настоящие лучи. (б) Фотография виртуального изображения, образованного выпуклым зеркалом. (кредит b: модификация работы Дженни Даунинг)

Как фокусное расстояние зеркала соотносится с радиусом кривизны зеркала? На рисунке \ (\ PageIndex {4} \) показан единственный луч, который отражается сферическим вогнутым зеркалом. Падающий луч параллелен оптической оси. Точка, в которой отраженный луч пересекает оптическую ось, является точкой фокусировки. Обратите внимание, что все падающие лучи, параллельные оптической оси, отражаются через точку фокусировки - для простоты мы показываем только один луч.Мы хотим выяснить, как фокусное расстояние \ (FP \) (обозначается \ (f \)) соотносится с радиусом кривизны зеркала \ (R \), длина которого составляет

.

\ [R = CF + FP. \ label {eq31} \]

Закон отражения говорит нам, что углы \ (\ angle OXC \) и \ (\ angle CXF \) одинаковы, а поскольку падающий луч параллелен оптической оси, углы \ (\ angle OXC \) и \ (\ angle XCP \) тоже такие же. Таким образом, треугольник \ (CXF \) является равнобедренным треугольником с \ (CF = FX \). Если угол \ (θ \) мал, то

\ [\ sin θ≈ θ \ label {sma} \]

, который называется «малоугловым приближением »), затем \ (FX≈FP \) или \ (CF≈FP \).Подставляя это в уравнение \ ref {eq31} для радиуса \ (R \), мы получаем

\ [\ begin {align} R & = CF + FP \ nonumber \\ [4pt] & = FP + FP \ nonumber \\ [4pt] & = 2FP \ nonumber \\ [4pt] & = 2f \ end {align } \]

Другими словами, в малоугловом приближении фокусное расстояние \ (f \) вогнутого сферического зеркала составляет половину его радиуса кривизны, \ (R \):

\ [f = \ dfrac {R} {2}. \]

В этой главе мы предполагаем, что малоугловое приближение (также называемое параксиальным приближением ) всегда верно.В этом приближении все лучи являются параксиальными лучами, что означает, что они составляют небольшой угол с оптической осью и находятся на расстоянии намного меньшем, чем радиус кривизны от оптической оси. В этом случае их углы отражения \ (θ \) малы, поэтому

\ [\ sin θ≈ \ tan θ≈ θ. \ label {smallangle} \]

Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): Отражение в вогнутом зеркале. В малоугловом приближении луч, параллельный оптической оси CP, отражается через фокальную точку F зеркала.

Использование трассировки лучей для поиска изображений

Чтобы найти местоположение изображения, сформированного сферическим зеркалом, мы сначала используем трассировку лучей, которая представляет собой метод рисования лучей и использование закона отражения для определения отраженных лучей (позже для линз мы используем закон преломления для определения преломленных лучей). В сочетании с некоторой базовой геометрией мы можем использовать трассировку лучей, чтобы найти фокус, местоположение изображения и другую информацию о том, как зеркало управляет светом. Фактически, мы уже использовали трассировку лучей выше, чтобы определить фокус сферических зеркал или расстояние до изображения плоских зеркал.Чтобы найти изображение объекта, вы должны найти как минимум две точки изображения. Для определения местоположения каждой точки необходимо провести по крайней мере два луча из точки на объекте и построить их отраженные лучи. Точка пересечения отраженных лучей в реальном или виртуальном пространстве - это место, где находится соответствующая точка изображения. Чтобы упростить трассировку лучей, мы сконцентрируемся на четырех «основных» лучах, отражения которых легко построить.

На рисунке \ (\ PageIndex {5} \) показаны вогнутое и выпуклое зеркало, перед каждым из которых находится объект в форме стрелки.Это объекты, изображения которых мы хотим найти с помощью трассировки лучей. Для этого мы рисуем лучи из точки \ (Q \), которая находится на объекте, но не на оптической оси. Мы выбираем рисовать наш луч от кончика объекта. Главный луч 1 идет из точки \ (Q \) параллельно оптической оси. Как обсуждалось выше, отражение этого луча должно проходить через точку фокусировки. Таким образом, для вогнутого зеркала отражение главного луча 1 проходит через фокальную точку \ (F \), как показано на рисунке \ (\ PageIndex {5b} \).Для выпуклого зеркала обратное продолжение отражения главного луча 1 проходит через точку фокусировки (т.е. виртуальный фокус). Главный луч 2 сначала проходит по линии, проходящей через точку фокусировки, а затем отражается обратно по линии, параллельной оптической оси. Главный луч 3 движется к центру кривизны зеркала, поэтому он падает на зеркало при нормальном падении и отражается обратно вдоль линии, откуда он пришел. Наконец, главный луч 4 попадает в вершину зеркала и отражается симметрично относительно оптической оси.

Рисунок \ (\ PageIndex {5} \): четыре главных луча, показанные для (а) вогнутого зеркала и (б) для выпуклого зеркала. Изображение формируется там, где пересекаются лучи (для реальных изображений) или где их обратные продолжения пересекаются (для виртуальных изображений).

Четыре главных луча пересекаются в точке \ (Q ′ \), где находится изображение точки \ (Q \). Чтобы найти точку \ (Q ′ \), достаточно провести любые два из этих главных лучей. Таким образом, мы можем выбрать любой из основных лучей, по нашему желанию, для определения местоположения изображения.Иногда полезно рисовать более двух основных лучей, чтобы проверить правильность трассировки лучей.

Чтобы полностью найти расширенное изображение, нам нужно найти вторую точку на изображении, чтобы мы знали, как изображение ориентировано. Для этого мы прослеживаем основные лучи от основания объекта. В этом случае все четыре основных луча бегут вдоль оптической оси, отражаются от зеркала, а затем возвращаются назад вдоль оптической оси. Сложность в том, что, поскольку эти лучи коллинеарны, мы не можем определить единственную точку их пересечения.Все, что мы знаем, это то, что основание изображения находится на оптической оси. Однако, поскольку зеркало симметрично сверху вниз, оно не меняет вертикальную ориентацию объекта. Таким образом, поскольку объект вертикальный, изображение должно быть вертикальным. Следовательно, изображение основания объекта находится на оптической оси непосредственно над изображением кончика, как показано на рисунке.

Для вогнутого зеркала расширенное изображение в этом случае формируется между точкой фокусировки и центром кривизны зеркала.Он перевернут по отношению к объекту, является реальным изображением и меньше самого объекта. Если бы мы переместили объект ближе или дальше от зеркала, характеристики изображения изменились бы. Например, в следующем упражнении мы покажем, что объект, помещенный между вогнутым зеркалом и его точкой фокусировки, приводит к виртуальному изображению, которое находится в вертикальном положении и больше, чем объект. Для выпуклого зеркала расширенное изображение формируется между точкой фокусировки и зеркалом. Он расположен вертикально по отношению к объекту, представляет собой виртуальное изображение и меньше самого объекта.

Правила трассировки лучей

Трассировка лучей очень полезна для зеркал. Правила трассировки лучей приведены здесь для справки:

  • Луч, идущий параллельно оптической оси сферического зеркала, отражается вдоль линии, проходящей через точку фокусировки зеркала (луч 1 на рисунке \ (\ PageIndex {5} \)).
  • Луч, проходящий по линии, проходящей через точку фокусировки сферического зеркала, отражается вдоль линии, параллельной оптической оси зеркала (луч 2 на рисунке \ (\ PageIndex {5} \)).
  • Луч, проходящий по линии, проходящей через центр кривизны сферического зеркала, отражается обратно по той же линии (луч 3 на рисунке \ (\ PageIndex {5} \)).
  • Луч, падающий на вершину сферического зеркала, отражается симметрично относительно оптической оси зеркала (луч 4 на рисунке \ (\ PageIndex {5} \)).

Мы используем трассировку лучей, чтобы проиллюстрировать, как изображения формируются зеркалами, и получить числовую информацию об оптических свойствах зеркала.Если мы предположим, что зеркало мало по сравнению с его радиусом кривизны, мы также можем использовать алгебру и геометрию, чтобы вывести уравнение зеркала, что мы и сделаем в следующем разделе. Комбинирование трассировки лучей с уравнением зеркала - хороший способ анализа зеркальных систем.

Формирование изображения путем отражения - уравнение зеркала

Для плоского зеркала мы показали, что сформированное изображение имеет ту же высоту и ориентацию, что и объект, и находится на том же расстоянии за зеркалом, что и объект перед зеркалом.Хотя для изогнутых зеркал ситуация немного сложнее, использование геометрии приводит к простым формулам, связывающим расстояние до объекта и изображения с фокусными расстояниями вогнутых и выпуклых зеркал.

Рисунок \ (\ PageIndex {6} \): Изображение, сформированное вогнутым зеркалом.

Рассмотрим объект \ (OP \), показанный на рисунке \ (\ PageIndex {6} \). Центр кривизны зеркала обозначен \ (C \) и находится на расстоянии \ (R \) от вершины зеркала, как показано на рисунке. Расстояние до объекта и изображения обозначено \ (d_o \) и \ (d_i \), а высота объекта и изображения обозначена \ (h_o \) и \ (h_i \), соответственно.Поскольку углы \ (ϕ \) и \ (ϕ ′ \) являются альтернативными внутренними углами, мы знаем, что они имеют одинаковую величину. Однако они должны отличаться по знаку, если мы измеряем углы от оптической оси, поэтому \ (ϕ = −ϕ ′ \). Аналогичный сценарий имеет место для углов \ (θ \) и \ (θ ′ \). Закон отражения говорит нам, что они имеют одинаковую величину, но их знаки должны отличаться, если мы измеряем углы от оптической оси. Таким образом, \ (θ = −θ ′ \). Взяв тангенс углов \ (θ \) и \ (θ ′ \) и используя свойство \ (\ tan (−θ) = - \ tan θ \), мы получим

\ [\ left.\ begin {array} {rcl} \ tanθ = \ dfrac {h_o} {d_o} \\ \ tanθ ′ = - \ tanθ = \ dfrac {h_i} {d_i} \ end {array} \ right \} = \ dfrac { h_o} {d_o} = - \ dfrac {h_i} {d_i} \ label {eq51} \]

или

\ [- \ dfrac {h_o} {h_i} = \ dfrac {d_o} {d_i}. \ Label {eq52} \]

Аналогично, касательная к \ (ϕ \) и \ (ϕ ′ \) дает

\ [\ left. \ begin {array} {rcl} \ tanϕ = \ dfrac {h_o} {d_o-R} \\ \ tanϕ ′ = - \ tanϕ = \ dfrac {h_i} {R-d_i} \ end {array} \ right \} = \ dfrac {h_o} {d_o-R} = - \ dfrac {h_i} {R-d_i} \]

или

\ [- \ dfrac {h_o} {h_i} = \ dfrac {d_o-R} {R-d_i}.\ label {eq55} \]

Объединение уравнения \ ref {eq51} и \ ref {eq55} дает

\ [\ dfrac {d_o} {d_i} = \ dfrac {d_o-R} {R-d_i}. \]

После небольшой алгебры получается

.

\ [\ dfrac {1} {d_o} + \ dfrac {1} {d_i} = \ dfrac {2} {R}. \ label {eq57} \]

Для этого результата не требуется приближения, поэтому он является точным. Однако, как обсуждалось выше, в малоугловом приближении фокусное расстояние сферического зеркала составляет половину радиуса кривизны зеркала, или \ (f = R / 2 \).Вставка этого в уравнение \ ref {eq57} дает уравнение зеркала :

\ [\ underbrace {\ dfrac {1} {d_o} + \ dfrac {1} {d_i} = \ dfrac {1} {f}} _ {\ text {зеркальное уравнение}}. \ label {зеркальное уравнение} \]

Уравнение зеркала связывает расстояние до изображения и объекта с фокусным расстоянием и действительно только в малоугловом приближении (уравнение \ ref {sma}). Хотя он был получен для вогнутого зеркала, он также справедлив и для выпуклых зеркал (доказательство этого оставлено в качестве упражнения). Мы можем расширить уравнение зеркала на случай плоского зеркала, отметив, что плоское зеркало имеет бесконечный радиус кривизны.Это означает, что точка фокусировки находится на бесконечности, поэтому уравнение зеркала упрощается до

\ [d_o = −d_i \]

, которое представляет собой то же уравнение, полученное ранее.

Обратите внимание, что мы очень внимательно относились к знакам при выводе уравнения зеркала. Для плоского зеркала расстояние до изображения имеет знак, противоположный расстоянию до объекта. Кроме того, реальное изображение, сформированное вогнутым зеркалом на рисунке \ (\ PageIndex {6} \), находится на противоположной стороне оптической оси по отношению к объекту.В этом случае высота изображения должна иметь знак, противоположный высоте объекта. Чтобы отслеживать знаки различных величин в уравнении зеркала, мы теперь вводим соглашение о знаках.

Условные обозначения для сферических зеркал

Использование согласованного соглашения о знаках очень важно в геометрической оптике. Он присваивает положительные или отрицательные значения для величин, характеризующих оптическую систему. Понимание соглашения о знаках позволяет описывать изображение без построения лучевой диаграммы.В этом тексте используется следующее соглашение о знаках:

.
  1. Фокусное расстояние \ (f \) положительно для вогнутых зеркал и отрицательно для выпуклых зеркал.
  2. Расстояние до изображения \ (d_i \) положительно для реальных изображений и отрицательно для виртуальных изображений.

Обратите внимание, что правило 1 означает, что радиус кривизны сферического зеркала может быть положительным или отрицательным. Что значит иметь отрицательный радиус кривизны? Это просто означает, что радиус кривизны выпуклого зеркала определяется как отрицательный.

Увеличение изображения

Давайте воспользуемся соглашением о знаках для дальнейшей интерпретации вывода зеркального уравнения. При выводе этого уравнения мы обнаружили, что высота объекта и изображения связаны соотношением

\ [- \ dfrac {h_o} {h_i} = \ dfrac {d_o} {d_i}. \ label {eq61} \]

См. Уравнение \ ref {eq52}. И объект, и изображение, сформированное зеркалом на рисунке \ (\ PageIndex {6} \), реальны, поэтому расстояния между объектом и изображением положительны. Самая высокая точка объекта находится над оптической осью, поэтому высота объекта положительна.Однако изображение находится ниже оптической оси, поэтому высота изображения отрицательная. Таким образом, это соглашение о знаках согласуется с нашим выводом уравнения зеркала.

Уравнение \ ref {eq61} фактически описывает линейное увеличение (часто называемое просто « увеличение ») изображения с точки зрения расстояния до объекта и изображения. Таким образом, мы определяем безразмерное увеличение \ (м \) следующим образом:

\ [\ underbrace {m = \ dfrac {h_i} {h_o}} _ {\ text {линейное увеличение}}.\ label {mag} \]

Если \ (m \) положительно, изображение будет вертикальным, а если \ (m \) отрицательно, изображение инвертировано. Если \ (| m |> 1 \), изображение больше, чем объект, а если \ (| m | <1 \), изображение меньше, чем объект. При таком определении увеличения мы получаем следующее соотношение между вертикальным и горизонтальным объектом и расстояниями между изображениями:

\ [m = \ dfrac {h_i} {h_o} = - \ dfrac {d_i} {d_o}. \]

Это очень полезное соотношение, потому что оно позволяет вам получить увеличение изображения от объекта и расстояния до изображения, которые вы можете получить из уравнения зеркала.

Пример \ (\ PageIndex {1} \): Солнечная электрическая генерирующая система

Одна из солнечных технологий, используемых сегодня для выработки электричества, включает устройство (называемое параболическим желобом или концентрирующим коллектором), которое концентрирует солнечный свет на почерневшей трубе, содержащей жидкость. Эта нагретая жидкость перекачивается в теплообменник, где тепловая энергия передается другой системе, которая используется для генерации пара и, в конечном итоге, вырабатывает электричество посредством обычного парового цикла.На рисунке \ (\ PageIndex {7} \) показана такая рабочая система в южной Калифорнии. Настоящее зеркало представляет собой параболический цилиндр с фокусом на трубе; однако мы можем приблизительно представить зеркало как ровно четверть кругового цилиндра.

Рисунок \ (\ PageIndex {7} \): Коллекторы с параболическим желобом используются для выработки электроэнергии в южной Калифорнии. (кредит: «kjkolb» / Wikimedia Commons)
  1. Если мы хотим, чтобы солнечные лучи фокусировались на расстоянии 40,0 см от зеркала, каков радиус зеркала?
  2. Какое количество солнечного света сконцентрировано на трубе на метр длины трубы при условии, что инсоляция (падающее солнечное излучение) составляет 900 Вт / м 2 ?
  3. Если трубка для жидкости имеет 2.Диаметр 00 см, каково повышение температуры жидкости на метр трубы за 1 минуту? Предположим, что все солнечное излучение, падающее на отражатель, поглощается трубой, а жидкость представляет собой минеральное масло.

Стратегия

Сначала определите задействованные физические принципы. Часть (а) относится к оптике сферических зеркал. Часть (b) включает небольшую математику, в первую очередь геометрию. Часть (c) требует понимания тепла и плотности.

Решение

а.2 (1,00 \, м) \ nonumber \\ [4pt] & = 0,251 \, кг \ end {align *} \]

Следовательно, повышение температуры за одну минуту равно

\ [\ begin {align *} \ Delta T & = \ dfrac {Q} {mc} \ nonumber \\ [4pt] & = \ dfrac {(1130 \, W) (60.0 \, s)} {(0.251 \ , кг) (1670 \, Дж⋅кг / ° C)} \ nonumber \\ [4pt] & = 162 ° \ end {align *} \]

Значение

Массив таких труб в калифорнийской пустыне может обеспечить тепловую мощность 250 МВт в солнечный день, при этом температура жидкости достигает 400 ° C.Мы рассматриваем здесь только один метр трубы и игнорируем тепловые потери по трубе.

Пример \ (\ PageIndex {2} \): изображение в выпуклом зеркале

Кератометр - это устройство, используемое для измерения кривизны роговицы глаза, особенно для подгонки контактных линз. Свет отражается от роговицы, которая действует как выпуклое зеркало, и кератометр измеряет увеличение изображения. Чем меньше увеличение, тем меньше радиус кривизны роговицы.Если источник света находится на расстоянии 12 см от роговицы, а увеличение изображения составляет 0,032, каков радиус кривизны роговицы?

Стратегия

Если вы найдете фокусное расстояние выпуклого зеркала, образованного роговицей, то вы знаете его радиус кривизны (это в два раза больше фокусного расстояния). Расстояние до объекта d o = 12 см, а увеличение m = 0,032. Сначала найдите расстояние до изображения \ (d_i \), а затем найдите фокусное расстояние \ (f \).

Решение

Начните с уравнения увеличения (Equation \ ref {mag}), решите для \ (d_i \) и вставьте заданные значения, чтобы получить

\ [d_i = −m d_o = - (0.{−1} \\ [4pt] & = - 40,0 \, см \ end {align *} \]

Радиус кривизны в два раза больше фокусного расстояния, поэтому

\ [R = 2f = −0,80 \, см \]

Значение

Фокусное расстояние отрицательное, поэтому фокус виртуальный, как и ожидалось для вогнутого зеркала и реального объекта. Найденный здесь радиус кривизны приемлем для роговицы. Расстояние от роговицы до сетчатки у взрослого глаза составляет около 2,0 см. На практике роговица может не иметь сферической формы, что усложняет подбор контактных линз.Обратите внимание, что расстояние до изображения здесь отрицательное, что соответствует тому факту, что изображение находится за зеркалом. Таким образом, изображение виртуально, потому что на самом деле через него не проходят лучи. В задачах и упражнениях вы покажете, что для фиксированного расстояния до объекта меньший радиус кривизны соответствует меньшему увеличению.

СТРАТЕГИЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ: СФЕРИЧЕСКИЕ ЗЕРКАЛА

  • Шаг 1. Сначала убедитесь, что задействовано формирование изображения сферическим зеркалом.
  • Шаг 2.Определите, требуется ли трассировка лучей, уравнение зеркала или и то, и другое. Скетч очень полезен, даже если трассировка лучей не требуется специально для этой задачи. Напишите на эскизе символы и известные значения.
  • Шаг 3. Определите, что именно необходимо определить в проблеме (определите неизвестные).
  • Шаг 4. Составьте список того, что дано или может быть выведено из проблемы, как указано (определить известные).
  • Шаг 5. Если требуется трассировка лучей, используйте правила трассировки лучей, перечисленные в начале этого раздела.
  • Шаг 6. Большинство количественных задач требуют использования зеркального уравнения. Используйте примеры в качестве руководства для использования уравнения зеркала.
  • Шаг 7. Проверьте, имеет ли ответ смысл. Соответствуют ли знаки расстояния до объекта, расстояния до изображения и фокусного расстояния тому, что ожидается от трассировки лучей? Знак увеличения правильный? Разумны ли расстояния между объектом и изображением?
Отклонение от малоугловой аппроксимации

Приближение малых углов (Equation \ ref {smallangle}) является краеугольным камнем вышеупомянутого обсуждения формирования изображения сферическим зеркалом.При нарушении этого приближения изображение, создаваемое сферическим зеркалом, искажается. Такое искажение называется аберрацией. Здесь мы кратко обсудим два конкретных типа аберраций: сферическую аберрацию и кому.

Сферическая аберрация

Рассмотрим широкий пучок параллельных лучей, падающих на сферическое зеркало, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {8} \). Чем дальше от оптической оси падают лучи, тем хуже сферическое зеркало приближается к параболическому зеркалу.Таким образом, эти лучи не фокусируются в той же точке, что и лучи, которые находятся около оптической оси, как показано на рисунке. Из-за сферической аберрации изображение протяженного объекта в сферическом зеркале будет размытым. Сферические аберрации характерны для зеркал и линз, которые мы рассмотрим в следующем разделе этой главы (для устранения сферических аберраций необходимы более сложные зеркала и линзы).

Рисунок \ (\ PageIndex {8} \): (a) При сферической аберрации лучи, которые находятся дальше от оптической оси, и лучи, которые находятся ближе к оптической оси, фокусируются в разных точках.Обратите внимание, что аберрация усиливается для лучей, удаленных от оптической оси. (b) При коматической аберрации параллельные лучи, не параллельные оптической оси, фокусируются на разной высоте и на разных фокусных расстояниях, поэтому изображение содержит «хвост», как у кометы (что на латыни означает «кома»). Обратите внимание, что цветные лучи предназначены только для облегчения просмотра; цвета не указывают на цвет света.
Кома или коматическая аберрация

Кома похожа на сферическую аберрацию, но возникает, когда падающие лучи не параллельны оптической оси, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {8b} \).Напомним, что малоугловое приближение справедливо для сферических зеркал, малых по сравнению с их радиусом. В этом случае сферические зеркала являются хорошим приближением параболических зеркал. Параболические зеркала фокусируют все лучи, параллельные оптической оси в фокусной точке. Однако параллельные лучи, которые расположены на , а не на , параллельны оптической оси, фокусируются на разной высоте и на разных фокусных расстояниях, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {8b} \). Поскольку сферическое зеркало симметрично относительно оптической оси, различные цветные лучи на этом рисунке создают круги соответствующего цвета на фокальной плоскости.

Хотя сферическое зеркало показано на рисунке \ (\ PageIndex {8b} \), коматическая аберрация возникает также и для параболических зеркал - она ​​не является результатом нарушения в приближении малых углов (уравнение \ ref {smallangle}). Однако сферическая аберрация возникает только для сферических зеркал и является результатом нарушения в малоугловом приближении. Мы обсудим и кому, и сферическую аберрацию позже в этой главе в связи с телескопами.

Авторы и авторство

  • Сэмюэл Дж.Линг (Государственный университет Трумэна), Джефф Санни (Университет Лойола Мэримаунт) и Билл Мобс со многими авторами. Эта работа лицензирована OpenStax University Physics в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License (4.0).

25,5 Дисперсия: радуга и призмы

25,5 Дисперсия: радуга и призмы

  • Всем нравится вид радуги на фоне темного неба.
    • Белый свет разбивается на цвета алмазом или прозрачным стеклом.
  • Цвета радуги такие же, как у призмы.
  • В радуге около шести цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий и фиолетовый.
    • Когда мы получаем свет чистой длины волны, мы видим только один из шести цветов.
    • Мы можем ощущать тысячи других цветов в других ситуациях.
    • Белый свет представляет собой смесь всех длин волн видимого диапазона.
    • Солнечный свет кажется немного желтоватым из-за смеси длин волн, но он содержит все видимые длины волн.
    • Белый свет распространяется в соответствии с длиной волны радуги.
    • Когда есть процесс, который изменяет направление света в зависимости от длины волны, возникает дисперсия.
    • Общее явление, дисперсия может происходить для любого типа волны и всегда связана с процессами, зависящими от длины волны.
  • Распространение белого света по всему спектру называется дисперсией.
  • Радуга - это постоянное распределение цветов в зависимости от длины волны.
  • Преломление - причина дисперсии.
    • Закон преломления показывает, что угол преломления зависит от показателя преломления.
    • Показатель преломления зависит от среды.
    • Зависит от длины волны для данной среды.
  • Волны могут проявлять дисперсию.
    • Волны на воде могут быть распределены по длине волны.
    • Когда скорость распространения зависит от длины волны, возникает дисперсия.
    • При производстве радуги для рассеивания могут потребоваться особые обстоятельства.
    • Все частоты передаются с одинаковой скоростью.
  • Вы легко можете услышать звук шланга пылесоса, если прислушаетесь к нему через длинную трубку.
    • Дисперсия может многое рассказать о том, с чем столкнулась волна.
    • Так называемое пустое пространство было обнаружено рассеиванием радиации из космоса.
  • Последовательность от красного до фиолетового создается, потому что показатель преломления увеличивается с уменьшением длины волны.
  • Радуга создается за счет отражения и преломления.
    • Радугу можно увидеть, только если отвести взгляд от солнца.
    • Свет входит в каплю воды и отражается от обратной стороны капли, как показано на рисунке. Свет преломляется как при входе, так и при выходе из капли.
    • Цвет радуги, видимой наблюдателем, зависит от того, как лучи отражаются от воды.
    • Эффект можно увидеть у водопадов и поливочных машин на темном фоне.
  • Радуга создается отражением и преломлением.
  • На обратной стороне капли отражается свет.
    • Покидая каплю, свет рассеивается при входе.
  • Белый свет, используемый для передачи сообщений по оптоволокну, рассеивается и в конечном итоге перекрывается с другими сообщениями.
    • Поскольку лазер излучает почти чистую длину волны, он имеет преимущество перед белым светом при передаче информации.
    • Количество вещества, через которое они проходят, можно определить по дисперсии волн, приходящих из космоса.
    • дисперсия может быть полезной или неприятной в зависимости от ситуации.
  • Световые лучи отражаются линзой.
    • Изображение меняется, когда вы регулируете фокусное расстояние объектива, перемещаете объект или перемещаете экран.
  • Зум-объектив фотоаппарата - один из многих оптических инструментов, у которых есть объектив.
    • Закон преломления будет использоваться для изучения свойств линз и того, как они формируют изображения.
  • Форма линзы позволяет всем световым лучам пересекать друг друга в одной точке на противоположной стороне.
    • Показан увеличенный вид пути одного луча через линзу, чтобы показать, как он изменяется, покидая линзу.
    • Поскольку показатель преломления линзы больше, чем у воздуха, луч движется к перпендикуляру при входе и выходе.
    • Свет отклоняется к оси на обеих поверхностях из-за формы линзы.
  • Фокусное расстояние объектива определяется расстоянием от центра до точки фокусировки.
    • Увеличенный вид пути, пройденного лучом 1, показывает углы падения и преломления на обеих поверхностях.
  • Сводящая линза - это линза, в которой световые лучи, входящие в нее параллельно ее оси, пересекаются друг с другом в одной точке на противоположной стороне.
  • Фокусная точка F - это место пересечения световых лучей.
  • Фокусное расстояние - это расстояние от центра объектива до его фокальной точки.
  • Солнечный свет может обжечь бумагу, если на него сфокусировать увеличительное стекло.
    • Солнечные лучи пересекаются в фокусе линзы.
    • Лучи будут проходить ближе к более мощной линзе.
  • Чем мощнее линза, тем сильнее она влияет на световые лучи.
    • Сильная линза фокусирует параллельные световые лучи ближе к себе и имеет меньшее фокусное расстояние, чем слабая линза.
    • Свет сфокусируется на более интенсивном и мощном пятне.
  • Фокусное расстояние объектива должно быть указано в метрах.
    • Если фокусное расстояние указано в метрах, сила линзы выражается в диоптриях.
  • Очки и контактные линзы указаны в диоптриях.
  • Предположим, вы снимаете увеличительное стекло в солнечный день, и оно концентрирует солнечный свет на небольшом пятне вдали от линзы.
  • Когда солнечные лучи достигают Земли, они почти параллельны.
  • Сила линзы обратно пропорциональна расстоянию от нее до пятна.
  • Фокусное расстояние - это расстояние от центра линзы до пятна.
  • Чтобы найти оптическую силу линзы, мы должны сначала преобразовать фокусное расстояние в метры, а затем использовать уравнение для оптической силы.
  • Это мощный объектив.
    • Мощность линзы в диоптриях не равна мощности в ваттах.
    • Слово «сила» используется для двух совершенно разных вещей.
    • Если вы посмотрите рецепт на очки, вы увидите силу линз.
    • Если вы посмотрите на этикетку на двигателе, вы увидите уровень потребления энергии.
  • Ось линзы влияет на лучи света, которые входят в нее параллельно ей.
    • Фокусная точка расходящейся линзы имеет такую ​​форму, что все световые лучи, входящие в нее параллельно ее оси, кажутся исходящими из одной и той же точки.
    • Фокусное расстояние объектива - это расстояние от центра до точки фокусировки.
    • Фокусное расстояние и оптическая сила расходящейся линзы отрицательны.
    • Увеличенный вид пути одного луча через линзу показан на рисунке, чтобы показать, как форма линзы влияет на путь луча.
  • Свет, попадающий в рассеивающую линзу параллельно ее оси, кажется, исходит из ее фокальной точки.
    • Пунктирные линии не лучи.
    • У расходящейся линзы отрицательное фокусное расстояние.
    • Увеличенный вид пути, пройденного лучом 1, показывает углы падения и преломления на обеих поверхностях.
  • Рассеивающаяся линза - это линза, которая отклоняет световые лучи от своей оси.
  • Закон преломления гласит, что пути световых лучей меняются местами.
  • Небольшой источник света, такой как лампочка, помещенный в фокус линзы, дает параллельные лучи света с другой стороны.
    • В светофорах этот метод используется для создания луча света от источника, излучающего свет во всех направлениях.
  • Закон преломления используется для отслеживания лучей.
    • Трассировка лучей помогает нам понять действие линз в различных ситуациях, от формирования изображений на пленке до увеличения мелкого шрифта.
    • Существует набор простых правил трассировки лучей через тонкие очки.
    • Идеальная тонкая линза имеет две поверхности и достаточно тонкая, чтобы можно было предположить, что лучи света отклоняются только один раз.
    • Тонкая симметричная линза имеет две точки фокусировки, по одной с каждой стороны, и обе на одинаковом расстоянии от линзы.
  • Тонкая линза определяется как линза, толщина которой позволяет лучам преломляться, но не допускает таких свойств, как дисперсия и аберрации.
  • Посмотрите сквозь очки и посмотрите, действуют ли они как тонкие линзы.
  • Фокусное расстояние с обеих сторон тонкой линзы одинаково.
  • Предполагается, что световые лучи через центр тонкой линзы выходят параллельно их первоначальному пути, показанному заштрихованной линией.
  • Трассировку лучей можно выполнить с помощью бумаги, карандаша и линейки.
  • Фокус линзы на другой стороне - это место, где входит луч.
  • Луч, проходящий через центр собирающей или расходящейся линзы, не меняет направления.
  • Луч, выходящий из линзы через точку фокусировки, параллелен ее оси.
    • Луч, который входит в расходящуюся линзу, направляясь к точке фокуса на противоположной стороне, выходит параллельно оси.
  • Фокус линзы на другой стороне - это место, где входит луч.
  • Кажется, что точка фокусировки F - это то место, откуда исходит луч, попадающий в расходящуюся линзу.
  • Луч, проходящий через центр собирающей или расходящейся линзы, не меняет направления.
  • Луч, выходящий из линзы через точку фокусировки, параллелен ее оси.
  • Луч, который входит в расходящуюся линзу, направляясь к точке фокуса на противоположной стороне, выходит параллельно оси.
  • Когда проектор выводит изображение на экран, линза формирует очевидное изображение.
    • В некоторых случаях изображение неочевидно.
    • Трассировка лучей будет использоваться, чтобы показать, как тонкая линза формирует изображения, и будут разработаны уравнения для описания формирования изображения.
  • Чтобы определить местоположение и размер изображения, мы прослеживаем путь световых лучей от одной точки на объекте до макушки головы человека.
    • На рисунке показаны три луча от вершины объекта, которые можно проследить.
  • Один из первых лучей входит в линзу параллельно ее оси и проходит через точку фокусировки на другой стороне.
    • Второй луч не меняет направления, проходя через центр линзы.
    • Третий луч покидает линзу параллельно ее оси, когда проходит через ближайшую точку фокусировки.
    • Три луча пересекаются в одной точке.
    • Есть изображение макушки человека.
    • Лучи, исходящие из одной точки на макушке человека, можно увидеть по-другому.
    • Полный образ можно составить, если лучи от пряжки ее ремня пересекают другую общую точку.
    • Только два луча необходимы, чтобы найти изображение.
    • Есть простые правила трассировки лучей.
  • Изображение формируется линзой.
    • Три выбранных луча следуют одному из правил трассировки лучей, поэтому их пути легко определить.
    • Точка пересечения лучей - это место, где находится изображение.
    • Формируется реальное изображение, которое можно проецировать на экран.
  • Световые лучи из одной точки на объекте пересекаются в месте изображения и могут проецироваться на экран, кусок пленки или сетчатку глаза.
    • На рисунке показано, как реальное изображение проецируется в глаз.
    • Изображение есть, проецируется оно на экран или нет.
  • Реальное изображение - это изображение, в котором световые лучи из одной точки на объекте пересекаются в другой точке и могут проецироваться на экран.
  • Можно проецировать реальные изображения.
  • Расстояние до объекта - это расстояние от центра линзы до объекта.
    • Приведены символы и высота изображения.
    • Изображения, которые отображаются вертикально по отношению к объекту, имеют положительную высоту, а перевернутые - отрицательную.
    • Трассировка лучей может помочь вам увидеть, как формируются изображения в различных ситуациях.
    • Для получения числовой информации мы используем пару уравнений, выведенных из геометрического анализа трассировки лучей.
  • Уравнения тонкой линзы применимы ко всем ситуациям с тонкой линзой и тонким зеркалом.
    • В этих примерах будут исследованы многие особенности формирования изображения.
  • Центр линзы имеет расстояние до изображения.
  • Чтобы получить приблизительное местоположение изображения, используйте трассировку лучей.
    • Местоположение изображения и увеличение можно вычислить с помощью уравнений тонкой линзы.
    • Уравнения тонкой линзы дают стабильные результаты.
  • Лампочка, расположенная на расстоянии 0,750 м от линзы с фокусным расстоянием 0,500 м, создает реальное изображение на плакате, как описано в примере выше.
    • Расположение и размер изображения предсказываются трассировкой лучей.
  • Аналогичные результаты должны быть получены при отслеживании в масштабе.
    • Уравнения тонкой линзы можно использовать для получения численных решений.
  • Высота изображения больше высоты объекта в 2 раза, и изображение инвертируется.
    • Это примерно -2.
    • Изображение инвертируется, если используется знак минус.
  • Здесь нет инвертирования.
  • Поскольку оба известны, уравнения тонкой линзы можно использовать для определения увеличения.
  • Увеличение отрицательное, когда изображение инвертировано.
    • Согласованность достигается за счет использования уравнений тонкой линзы.
    • Наиболее точные результаты ограничены точностью информации.
    • Трассировка лучей ограничена точностью, с которой вы можете рисовать, но она полезна как концептуально, так и визуально.
  • Когда объект находится дальше от линзы, чем его фокусное расстояние, формируются реальные изображения.
    • Кинопроекторы, камеры и глаз - все это примеры.
    • Это изображения случая 1.
  • Другой тип изображения формируется, когда лицо человека находится близко к линзе.
    • Увеличение увеличивается до тех пор, пока изображение не начнет размываться, если медленно отвести лупу от лица.
    • Фокусное расстояние объектива - это расстояние, на котором изображение размывается.
    • Объект должен быть ближе к линзе, чем фокусное расстояние, чтобы быть лупой.
    • Это изображение случая 2.
    • Изображение case 2 формируется при положительном знаке.
  • Есть дело 1 изображение.
    • Лицо не фотографируется, потому что изображение находится ближе к камере, чем фокус.
    • В данном случае два изображения 2 изображения.
  • Трассировка лучей используется, чтобы показать, как формируется изображение, когда объект находится ближе к линзе, чем его фокусное расстояние.
    • Лучи, исходящие из общей точки на объекте, продолжают различаться после прохождения через линзу, но все они, кажется, исходят из точки, в которой находится изображение.
  • Световые лучи на самом деле не проходят через пространство, они, кажется, исходят из виртуального изображения.
    • Экран в месте расположения виртуального изображения будет получать только рассеянный свет от объекта, а не сфокусированные лучи от линзы.
    • Экран на противоположной стороне линзы будет принимать расходящиеся лучи, поэтому изображение на нем не будет проецироваться.
    • Увеличенное изображение можно увидеть нашими глазами, потому что хрусталик глаза преобразует лучи в реальное изображение.
  • Увеличение положительное и больше 1, потому что виртуальное изображение больше, чем объект.
  • Местоположение и размер объекта, который находится ближе к линзе, чем его фокусное расстояние, предсказывается трассировкой лучей.
    • Луч 1 входит параллельно оси и выходит через точку фокуса на противоположной стороне, а Луч 2 проходит через центр линзы, не меняя траектории.
    • Два луча на другой стороне линзы, кажется, исходят из общей точки, располагая вертикальное увеличенное виртуальное изображение.
    • В данном случае два изображения 2 изображения.
  • Виртуальное изображение - это изображение на той же стороне линзы, что и объект, который не может быть спроецирован на экран.
  • Мы ожидаем получить виртуальное изображение для случая 2 с увеличением больше 1.
  • Уравнение увеличения используется для определения увеличения.
    • Мы не можем найти местоположение изображения с помощью уравнения линзы, потому что у нас нет значения.
  • Поскольку оба известны, уравнение тонкой линзы можно использовать для определения увеличения.
  • Изображение вертикальное из-за увеличения.
    • Увеличение больше 1, что означает, что изображение больше объекта в 4 раза.
    • Расстояние до изображения отрицательное.
    • Изображение находится на той же стороне линзы, что и объект.
    • Изображение не проецируется.
    • Поскольку расстояние до изображения больше, чем расстояние до объекта, изображение находится дальше от объектива.
    • При использовании увеличительного устройства расположение изображения неочевидно.
    • Поскольку изображение больше объекта, вы можете подумать, что оно ближе.
    • Чем дальше изображение, тем полезно исправить дальнозоркость.
  • Третий тип изображения формируется рассеивающей линзой.
    • Попробуйте посмотреть в очки.
  • Изображение меньше самого объекта.
    • Увеличение меньше 1.
    • Изображение ближе к объекту.
    • Изображение в корпусе 3 формируется с помощью отрицательного фокусного расстояния или расходящейся линзы.
  • Автомобиль через линзу.
    • В данном случае три изображения 3 изображения.
  • Местоположение и размер изображения предсказываются с помощью трассировки лучей.
    • Луч 1 изогнут так, что кажется, что он исходит из точки фокусировки.
    • Луч 2 проходит через центр линзы.
    • Вертикальное изображение получается двумя лучами, исходящими из общей точки.
    • Это изображение case 3, которое меньше объекта и ближе к объективу.
  • Такой объект, как книжная страница, можно удерживать с фокусного расстояния -10,0 см.
    • Может использоваться в очках для коррекции близорукости.
  • Этот пример аналогичен предыдущему, за исключением того, что фокусное расстояние для расходящейся линзы отрицательное.
    • Метод решения тот же, но результаты разные.
  • Поскольку оба известны, уравнение увеличения можно использовать для его определения.
  • Изображение прямое, потому что оно позитивное.
    • Увеличение меньше 1, что означает, что изображение чуть больше половины размера объекта.
    • Изображение находится на той же стороне линзы, что и объект.
    • Поскольку расстояние до изображения меньше расстояния до объекта, изображение находится ближе к объективу.
    • Расположение изображения неочевидно, когда вы смотрите через объектив.
    • Поскольку изображение меньше объекта, вы можете подумать, что оно дальше.
    • Чем ближе изображение к объекту, тем лучше для близоруких людей.
  • В таблице 25.3 приведены три типа изображений.
    • Образы относятся к случаям 1, 2 и 3.
  • Виртуальные образы могут быть реальными или виртуальными, в зависимости от случая.
    • Реальные изображения могут быть больше или меньше объекта.
    • Слайд-проектор формирует изображение большего размера, чем слайд, тогда как камера делает изображение меньше фотографируемого объекта.
    • Невозможно проецировать виртуальные изображения.
    • Виртуальные изображения больше объекта в случае 2.
    • Виртуальное изображение всегда меньше объекта.
    • Виртуальные изображения можно увидеть и сфотографировать только с дополнительным объективом.
  • Одни и те же типы изображений могут быть сформированы с помощью зеркал.
  • Определите, расходятся ли линзы или сходятся.
    • Те, которые толще у краев, расходятся, а те, которые толще ближе к центру, сходятся.
    • В яркий солнечный день попробуйте сфокусировать солнечный свет на листе бумаги, вынеся собирающую линзу наружу.
    • Определите фокусные расстояния.
    • В зависимости от типа выбранного объектива бумага может начать гореть.
  • Посмотрите на ситуацию, чтобы увидеть, участвует ли формирование изображения.
  • Определите, следует ли использовать уравнения тонкой линзы или трассировку лучей.
    • Даже если трассировка лучей не требуется, эскиз все равно полезен.
  • Выявление неизвестных поможет точно определить, что необходимо определить в проблеме.
  • Перечислите, что дано и что можно вывести из проблемы.
    • Полезно знать, относится ли ситуация к изображению случая 1, 2 или 3.
    • Это просто названия изображений, но у них есть определенные характеристики, которые можно использовать для решения проблем.
  • Правила трассировки лучей перечислены в начале раздела.
  • Уравнения тонкой линзы используются в большинстве количественных задач.
    • Замена известных и решение неизвестных - вот как они решаются.
    • Несколько примеров используются в качестве руководства.
  • Если ваш ответ соответствует типу изображения, увеличению и т. Д., Вы определили тип изображения.
  • Световые лучи, исходящие от любой части объекта, можно использовать для формирования окончательного изображения.
  • Зеркало целиком необходимо для формирования изображения.
    • Половина линзы формирует то же изображение, что и более тусклое.
  • Чтобы найти пример изображения, сформированного зеркалом, нам нужно заглянуть до ближайшей ванной комнаты.
    • За зеркалом находятся изображения того же размера, что и объект.
    • Зеркала могут формировать самые разные изображения.
    • Подобно зеркалам для макияжа, стоматологические зеркала могут создавать увеличенное изображение.
    • Зеркала безопасности в магазинах формируют меньшее изображение, чем объект.
    • Мы воспользуемся законом отражения, чтобы понять, как зеркала образуют изображения, и обнаружим, что зеркальные изображения подобны тем, которые формируются линзами.
  • На рисунке 25.40 показано, как зеркало формирует изображение.
    • Два луча выходят из одной и той же точки, падают в зеркало и отражаются в глаз наблюдателя.
    • Оба луча попадают в глаз.
    • Кажется, что лучи исходят из общей точки за зеркалом.
    • Закон отражения показывает, что изображение и объект находятся на одинаковом расстоянии от зеркала.
    • Поскольку его нельзя проецировать, кажется, что лучи исходят только из общей точки за зеркалом.
    • Если вы пройдете за зеркалом, вы не сможете увидеть изображение, потому что лучи туда не попадают.
    • Перед зеркалом лучи ведут себя так, как будто они исходят из-за зеркала, поэтому изображение находится именно там.
  • Плоское зеркало отражает два набора лучей от объекта в глаз наблюдателя.
    • Кажется, что отраженные лучи исходят из-за зеркала.
  • Закон отражения гласит, что свет падает на поверхность.
    • Зеркало не имеет четко определенной точки фокусировки, и отраженные лучи не пересекаются в одной и той же точке.
    • Лучи пересекались бы в одной точке, если бы зеркало имело форму параболы.
    • Стоимость изготовления параболического зеркала намного выше, чем стоимость изготовления сферического зеркала.
    • Фокус на F - это расстояние от центра зеркала.
    • Фокусное расстояние зеркала положительное.
  • Фокусное расстояние зеркала - это расстояние от центра до фокальной точки.
    • Зеркало имеет положительное фокусное расстояние.
  • Зеркало с более сильным изгибом имеет меньшее фокусное расстояние.
  • Свет, отраженный от зеркала, кажется, исходит из точки F за зеркалом.
  • Лучи света, отраженные от небольшого сферического зеркала, кажутся исходящими из четко определенной точки фокуса за зеркалом.
    • Зеркала имеют отрицательное фокусное расстояние.
  • Используется как для зеркал, так и для линз.
  • Фокус зеркала на той же стороне отражает луч, приближающийся к нему с противоположной стороны.
  • Луч, приближающийся к зеркалу, параллельный его оси, отражается так, что кажется, что он исходит из фокальной точки за зеркалом.
  • Закон отражения применяется, когда луч попадает в центр зеркала и уходит по мере приближения.
  • Луч, приближающийся к зеркалу через точку фокусировки, параллельную его оси, отражается.
  • Луч, приближающийся к зеркалу по направлению к его фокальной точке на противоположной стороне, отражается на оси.
  • Трассировка лучей будет использоваться, чтобы показать, как изображения формируются зеркалами, и мы можем использовать ее для получения числовой информации.
    • Поскольку мы предполагаем, что каждое зеркало маленькое, мы можем использовать уравнения тонкой линзы для зеркал.
  • Это положительно, так что мы можем ожидать изображения, аналогичного реальному изображению случая 1, сформированному собирающей линзой.
    • Реальное изображение можно проецировать на экран.
    • Увеличение отрицательное, потому что изображение перевернуто.
    • Это картина для зеркала.
    • Изображение на той же стороне зеркала, что и объект, отличается от изображения в случае 1.
  • Объект находится ближе к зеркалу, чем к его фокусному расстоянию.
    • Правила в тексте используются для отслеживания лучей от общей точки.
    • Луч 1 приближается параллельно оси, Луч 2 попадает в центр зеркала, а Луч 3 проходит через точку фокусировки на пути к зеркалу.
    • После отражения все три луча пересекаются в одной точке.
    • Только два из трех лучей необходимы для определения местоположения изображения и определения его высоты.
  • В электрических комнатных обогревателях используется зеркало для отражения ИК-излучения.
    • Закон отражения такой же, как у видимого света.
  • Зеркало проецирует реальное изображение катушки на расстоянии.
    • Чтобы найти расстояние до объекта, нас просят определить расположение катушек.
    • Фокусное расстояние зеркала определяется радиусом изгиба зеркала.
    • Уравнения тонкой линзы могут быть использованы для решения этой проблемы, если зеркало маленькое.
  • Объект находится дальше от зеркала, чем фокусное расстояние.
    • Изображение варианта 1 согласуется с тем фактом, что формируется реальное изображение.
    • Перед зеркалом вы получите максимально сконцентрированную тепловую энергию.
    • Это может вызвать ожоги, поэтому нежелательно.
    • Если вы хотите, чтобы лучи выходили параллельно, у вас должна быть точка фокусировки зеркала.
  • Это похоже на слайд-проектор.
    • Изображение будет намного дальше, если слайд расположен немного дальше от объектива проектора.
    • Изображение удаляется по мере приближения объекта.
    • Лучи излучаются параллельно друг другу, когда расстояние до объекта приближается к фокусному расстоянию.
  • Концентрирующий коллектор - это устройство, которое концентрирует солнечный свет на почерневшей трубе, содержащей жидкость.
    • Эта нагретая текучая среда перекачивается в теплообменник, где ее тепловая энергия передается другой системе, которая используется для выработки пара, и таким образом вырабатывается электричество посредством обычного парового цикла.
    • Пещерные зеркала фокусируют солнечный свет на трубу.
    • Зеркало имеет цилиндрическую форму.
    • Предположим, что зеркало составляет четверть полного цилиндра.
  • Жидкость представляет собой минеральное масло, и падающая солнечная радиация поглощается трубой.
  • Определение физических принципов, задействованных в проблеме интегрированной концепции, является первым шагом.
    • Текущая тема связана с частью (а).
    • Часть (b) в основном геометрическая.
    • Требуется понимание тепла и плотности.
  • Фокус солнечных лучей будет приближенно для полусферической поверхности.
  • Есть инсоляция.
    • Поскольку передаваемая мощность равна, мы должны найти площадь поперечного сечения зеркала.
  • Повышение температуры дано как.
  • В солнечный день в калифорнийской пустыне ряд таких труб может обеспечить тепловую мощность 250 МВт, при этом температура жидкостей достигает 30 ° C.
    • Тепловые потери по трубе не учитываются.
  • В южной Калифорнии коллекторы с болтовым желобом используются для выработки электроэнергии.
  • Это похоже на изображение случая 2, которое является увеличением.
    • Зеркала для макияжа действуют как увеличивающие.
    • Изображение не может быть спроецировано, поскольку кажется, что лучи из общей точки на объекте исходят из-за зеркала.
    • Изображение больше объекта и находится в вертикальном положении.
    • Это футляр 2 изображения для зеркал.
  • луч 1 приближается параллельно оси, луч 2 попадает в центр зеркала, а луч 3 приближается к зеркалу, как если бы он исходил из фокальной точки.
  • Вертикальное виртуальное изображение за зеркалом показывает, что после отражения лучи больше, чем объект.
  • Негативное зеркало формирует только один тип изображения.
    • Это изображение корпуса 3, расположенное вертикально и меньше самого объекта.
    • Изображение за зеркалом - виртуальное изображение.
    • Видно меньше, чем объект.
  • Изображение формируется зеркалом.
    • Луч 1 приближается параллельно оси, Луч 2 попадает в центр зеркала, а Луч 3 приближается к точке фокуса.
    • Кажется, что лучи исходят из одной и той же точки после отражения, а вертикальное виртуальное изображение за зеркалом показывает, что оно меньше, чем объект.
    • Поскольку изображение меньше, отображается большая область по сравнению с тем, что можно было бы наблюдать для плоского зеркала.
  • Кератометр - это устройство, используемое для измерения изгиба глаза.
    • Свет, отраженный от роговицы, действует как зеркало, и увеличение изображения измеряется кератометром.
  • Если мы можем найти фокусное расстояние зеркала, мы можем найти его радиус, который в два раза больше фокусного расстояния сферического зеркала.
  • Первое, что мы делаем, это вычисляем расстояние до изображения.
  • Мы берем абсолютное значение, чтобы получить положительное значение фокусного расстояния зеркала.
    • Разумно, чтобы радиус кривизны был разумным.
    • Расстояние глаза от роговицы до сетчатки составляет около 2,0 см.
    • Подбор контактных линз осложняется тем фактом, что многие роговицы не имеют сферической формы.
    • Расстояние до изображения отрицательное, что соответствует тому факту, что изображение находится за зеркалом.
    • Вы увидите, что для фиксированного расстояния до объекта, чем меньше радиус кривизны, тем меньше увеличение.
  • Три типа изображений, сформированных зеркалами, точно такие же, как три типа изображений, сформированных линзами.
    • Легко сфокусироваться только на трех типах изображений - вогнутые зеркала и выпуклые зеркала.
  • Найдите фонарик и посмотрите в зеркало.
    • Первый фонарик нужно направить на второй фонарик, который выключен.
    • Оцените длину зеркала.
    • Вы можете попробовать направить фонарик на изогнутое зеркало за фарами автомобиля, чтобы определить его фокусное расстояние.
  • Посмотрите на ситуацию, чтобы увидеть, участвует ли формирование изображения с помощью зеркала.
  • Стратегии, используемые для зеркал, такие же, как и для линз с одной квалификацией.
  • Показатель преломления - это скорость света в материале и скорость света в вакууме.
  • Местоположение полного внутреннего отражения выглядит следующим образом: (1) непосредственно от источника через пустое пространство; (2) через различные средства массовой информации; и (3) после того, как быть.
  • Если угол падения в первой среде больше, чем угол падения, применяется Закон отражения.
  • Свет рассеивается, когда он отражается от шероховатой поверхности.
  • Закон преломления основан на передаче света через оптические волокна.
  • Изменение направления света при его прохождении называется изменением направления света.
  • Алмазы сверкают из-за полного внутреннего отражения и большого показателя преломления.
  • Световые лучи идут разными путями.
  • Изображение, в котором световые лучи из одной точки на объекте фактически пересекаются в месте изображения и могут проецироваться на экран, кусок пленки или длину волны сетчатки, называется дисперсией.
  • Рассеивание солнечного света в непрерывное распределение цветов используется в уравнениях тонкой линзы.
  • В некоторых оптических системах возникают проблемы с удалением изображения от центра объектива.
  • Световые лучи, попадающие в собирающую линзу параллельно ее оси виртуального изображения, называются формированием изображения линзой и представляют собой изображение, которое находится на той же стороне линзы, что и объект, и не может быть спроецировано на экран.
  • Точка фокусировки - это точка пересечения световых лучей; для расходящейся линзы фокус - это точка, из которой расходится свет.
  • Длина изображения половина.
  • Фокусное расстояние, обратное его фокусному расстоянию, - это сила объектива.
  • Линза, которая заставляет световые лучи отклоняться от одного типа изображения, а именно виртуального изображения, представляет собой расходящееся зеркало.
  • Объясните закон отражения и то, как диаграмма показывает путь лучей от ступней до глаз.
    • Как зовут человека, который вышел из воды?
  • В этой главе описывается отражение от шероховатой поверхности.
  • Обсудите, как можно использовать этот эффект для оценки скорости света.
  • Свет будет менять направление к цели или от нее.
  • Кольцо упало в воду.
  • При погружении драгоценный камень становится невидимым.

Как определить правильные углы изображения?

  • Самый распространенный тип миража - иллюзия, что свет не дает свету ускользнуть, не попадая от далеких объектов, отражается лужей воды, которая попадает в луч.
    • Откуда исходит свет?
    • Миражи можно увидеть, когда у земли есть горячий слой воздуха.
  • Объясните, как могут образовываться миражи, учитывая, что показатель преломления воздуха ниже при более высоких температурах.
  • Можно утверждать, что плоский кусок стекла, например, в окне, представляет собой линзу с бесконечным фокусным расстоянием.
  • Если стекло с другой стороны темнее, вы можете увидеть отражение.
  • Большая часть света исходит от двух зеркал.
  • Вы видите линзу из пленки с расположением зеркал.
    • Объектив камеры может действовать как тонкий затылок.

Почему используются расходящиеся зеркала?

  • Зеркало в полный рост может показать вам направление, в котором вы идете.
  • Его размер не зависит от вашего расстояния от него.
  • Два луча расположены под одинаковым углом.
  • В таблице 25.1 указана скорость светоотражателя, от которого отражается лазерный луч.
  • Время полета астероида на Луну.
    • В средневековье какая процентная поправка необходима.
    • Учтите расстояние до Луны.
  • Аквалангист тренируется в бассейне.
  • Сигнал может пройти через третье, если луч света проходит от одной среды к другой.
  • Предположим, свет перемещается от воды к другому веществу.
  • Луч света, излучаемый под поверхностью Рассмотрим солнечный свет, входящий в атмосферу Земли в неизвестной жидкости с воздухом над ней, претерпевает полный восход и закат.
  • Солнце кажется над горизонтом дольше на восходе и закате.
    • Эту задачу можно использовать для определения угла преломления для различных моделей атмосферы.
    • Ваш инструктор может показать вам, как показатель преломления изменяется в зависимости от плотности воздуха.
  • Стекло Crown используется в оптическом волокне.
  • Может полностью внутренне отражаться под каким минимальным углом.
  • Угол падения вещества можно определить по показателю преломления.
    • Определите критический угол красного.
  • Проектор имеет длинный объектив.
  • Есть свет, который переходит от воздуха к плавленому кварцу.
  • На каком расстоянии от листа бумаги вы должны держать кусок стекла с короной и отцовские очки для чтения, чтобы попытаться прожечь в нем дыру?
    • Луч падает под углом.
  • Камера с фокусным расстоянием 50,0 мм используется для съемки человека, стоящего рядом.
  • Красный опыт при съемке или позировании для фотографий - это под каким углом.
  • Может размещаться от пленки на расстоянии 33,0 мм.
  • Если у вас объектив камеры с фокусным расстоянием 50,0 мм, он находится на расстоянии 51,0 мм от пленки в камере.
  • Угол падения зависит от мощности увеличения.

Какое фокусное расстояние у очков?

  • Когда вы держите рецепт над лупой, это ваш рецепт на новые очки.

Если пленка в камере увеличивается в размерах, как далеко она должна быть от объектива?

  • Покажите, как снимали горы.
  • На фотографии солнца и луны, сделанной человеком, есть объект.
    • Если высота солнца составляет см, его отражение на пленке равно 0.167.
  • Объединение уравнений тонкой линзы покажет, что увеличение для тонкой линзы определяется фокальной роговицей контактной линзы.
  • Расстояние между объектом и зеркалом равно расстоянию за зеркалом.
  • В некоторых фотоаппаратах вместо объектива есть зеркало.
  • Закон отражения может использоваться для доказательства фокусного расстояния.
  • Это верно для сферического зеркала.
    • Если его диаметр небольшой, это поможет только потому, что он будет распространять отраженную энергию.
  • В стратегии решения проблем для зеркал покажите, как вы следуете шагам, проецируемым зеркалом.
  • Покупатель, стоящий на расстоянии 3,0 м от ценной бумаги мощностью 1500 Вт, имеет увеличение 0,250 и зеркало, которое видит его изображение.
  • Тепловая лампа мощностью 250 Вт прикреплена к потолку на демонстрации, чтобы показать, как вы выполняете шаги в ванной для решения проблем.
    • Стратегия для зеркал будет использоваться, если свет перегорел.
  • Чтобы получить определенную интенсивность, проецируемую на пол в ванной комнате, вы должны определить сопротивление каждой нити накала.
    • Потолок высокий.
    • Проблема должна будет касаться зеркал.
    • Ваш инструктор может попросить вас рассмотреть уровень сложности электрических компонентов.

Поглощение / отражение солнечного света

Что такое поглощение и отражение солнечного света?

Солнце обеспечивает Землю большей частью энергии.Сегодня около 71% солнечного света, который достигает Земли, поглощается ее поверхностью и атмосферой. Поглощение солнечного света заставляет молекулы объекта или поверхности, на которую он ударяется, вибрировать быстрее, повышая его температуру . Затем эта энергия переизлучается Землей в виде длинноволнового инфракрасного излучения, также известного как тепло. Чем больше солнечного света поглощает поверхность, тем теплее она становится и тем больше энергии излучается в виде тепла. Это повторно излучаемое тепло затем поглощается и повторно излучается парниковыми газами и облаками и нагревает атмосферу за счет парникового эффекта .

Поверхности Земли лучше поглощают солнечную радиацию, чем воздух, особенно поверхности темного цвета. Вы можете почувствовать это в холодный зимний день, когда солнечный свет согревает ваше лицо, а воздух вокруг вас остается холодным. Ваша кожа и ваша одежда также поглощают солнечное излучение и превращают его в тепло. Если вы наденете черную куртку, она будет поглощать больше излучения и заставит вас чувствовать себя теплее, чем если бы вы носили белую или светлую куртку. Точно так же разные поверхности Земли и части атмосферы поглощают солнечную радиацию с разной скоростью.

Земля нагревается неравномерно, поскольку представляет собой шар.

Поскольку Земля является сферой, не все части Земли получают одинаковое количество солнечной радиации. Около экватора принимается и поглощается больше солнечной радиации, чем на полюсах. Вблизи экватора солнечные лучи падают на Землю наиболее прямо, а на полюсах лучи падают под крутым углом. Это означает, что меньше солнечной радиации поглощается на квадратный сантиметр (или дюйм) площади поверхности в более высоких широтах, чем в более низких широтах, и что тропики теплее, чем полюса.Эта разница температур формирует глобальные модели атмосферной и циркуляции океана . Кроме того, угол наклона Земли влияет на количество солнечного света, получаемого и поглощаемого различными частями Земли в разное время года, и именно поэтому мы переживаем времена года. Количество полученной и поглощенной солнечной радиации также влияет на процессы в биосфере, напрямую воздействуя на растения и другие организмы, которые фотосинтезируют, и являются основным источником пищи в большинстве экосистем (см. Взаимодействие видов , ).

Если свет не поглощается поверхностью, он в основном отражается. Отражение происходит, когда поступающее солнечное излучение отражается от объекта или поверхности, на которые оно попадает в атмосферу, на землю или воду, и не преобразуется в тепло. Доля приходящей солнечной радиации, которая отражается от Земли, известна как ее альбедо. В целом Земля отражает около 29% приходящей солнечной радиации, поэтому мы говорим, что среднее альбедо Земли составляет 0,29.

Снег и лед, частицы в воздухе и некоторые газы имеют высокое альбедо и отражают разное количество солнечного света обратно в космос.Низкие толстые облака обладают отражающей способностью и могут блокировать попадание солнечного света на поверхность Земли, а высокие тонкие облака могут способствовать парниковому эффекту.

Пропорция отраженного и поглощенного солнечного света, повторное излучение тепла и интенсивность парникового эффекта влияют на количество энергии в системе Земли и глобальные процессы, такие как круговорот воды и циркуляция атмосферы и океана.

На этой диаграмме показан процент солнечного света, который отражается различными поверхностями Земли или облаками.

Модели земной системы о поглощении и отражении солнечного света

Эта модель земной системы является одним из способов представления основных процессов и взаимодействий, связанных с поглощением и отражением солнечного света. Чтобы увидеть краткие пояснения, наведите указатель мыши на значки; щелкните значки, чтобы узнать больше по каждой теме. Загрузите модели системы Земля на этой странице.

Эта модель показывает некоторые изменения поверхности и атмосферы Земли, которые могут повлиять на количество поглощаемого или отраженного солнечного света.Эти изменения влияют на количество повторно излучаемого тепла, а также могут сильно влиять на биосферу, изменяя количество солнечного света, доступного для фотосинтеза.

Как деятельность человека влияет на поглощение и отражение солнечного света

Модель системы Земли, представленная ниже, включает некоторые из способов, которыми деятельность человека напрямую влияет на количество солнечного света, который поглощается и отражается поверхностью Земли. Развитие и распространение городских территорий, особенно с использованием асфальта и других материалов темного цвета, может значительно увеличить впитывающую способность поверхности.Это создает городские тепловые острова, где в городах температура выше, чем в прилегающих районах. Наведите указатель мыши на значки или нажмите на них, чтобы узнать больше об этих человеческих причинах изменений и о том, как они влияют на поглощение и отражение солнечного света.

Модель системы Земли, представленная ниже, включает дополнительные способы, которыми деятельность человека напрямую влияет на количество солнечного света, который поглощается и отражается атмосферой Земли. Наведите указатель мыши на значки или нажмите на них, чтобы узнать больше об этих человеческих причинах изменений и о том, как они влияют на поглощение и отражение солнечного света.

Модель земной системы, представленная ниже, показывает, как антропогенные загрязнители и отходы влияют на озоновый слой и количество ультрафиолетового солнечного света, поглощаемого верхними слоями атмосферы Земли (стратосферой). Наведите указатель мыши на значки или нажмите на них, чтобы узнать больше об этих человеческих причинах изменений и о том, как они влияют на поглощение и отражение солнечного света.

Исследуйте Земную Систему

Щелкните значки и выделенные жирным шрифтом термины (например, повторное излучение тепла, частицы в воздухе и т. Д.) На этой странице, чтобы узнать больше об этих процессах и явлениях.Вы также можете изучить инфографику Understanding Global Change Infographic и найти новые темы, которые вас интересуют и / или имеют отношение к вашей местности.

Чтобы узнать больше об обучении поглощению и отражению солнечного света, посетите страницу Учебные ресурсы .

Ссылки для получения дополнительной информации

Почему солнце отражается от морей и океанов? »Science ABC

Если вы когда-нибудь были на пляже в предрассветные утренние часы, когда солнце только начинает появляться над горизонтом, или даже в сумерках, когда солнце вот-вот сядет, тогда у вас есть вероятно, наблюдал характерный блеск, который он оставляет на морской воде при подъеме / закате.Зрелище поистине волшебное, но и несколько загадочное.

Источник изображения: Pixabay.com

Как бы красиво это ни выглядело, задумывались ли вы, почему это вообще происходит? Я имею в виду, что солнце встает в небе весь день, но вы не видите таких отражений в течение дня, верно? Что такого особенного в времени, когда солнце находится прямо над горизонтом?

Краткий ответ: Это связано с тем, как отражаются солнечные лучи.

Отражение света

Скорее всего, вы узнали об отражении света на уроке физики в старшей школе.Когда свет падает на гладкую поверхность, он отражается от нее и уходит в другом направлении (при условии, что свет падает на поверхность под углом). Это называется отражением света. Однако это очень широкое определение; отражение света также можно разделить на две меньшие категории: зеркальное отражение и диффузное отражение.

Луч света - это не что иное, как пучок световых лучей, идущих параллельно друг другу. Зеркальное отражение возникает, когда эти световые лучи исходят из одного направления, падают на поверхность и отражаются в одном исходящем направлении.Зеркало - прекрасный тому пример. С другой стороны, когда световые лучи отражаются в нескольких направлениях, возникает диффузное отражение.

Как вы, наверное, догадались, зеркальное отражение происходит на простых поверхностях, таких как зеркала и неподвижная вода, в то время как диффузное отражение происходит на микроскопически шероховатых поверхностях, включая кожу, одежду, бумагу и многие другие предметы, которые являются частью нашей повседневной жизни. .

Солнце отражается от водоемов

В течение дня, когда солнце сидит высоко в небе, вода океана кажется яркой и равномерно освещенной.Обычно вы не видите никаких световых узоров на поверхности воды. Однако примерно во время восхода / заката вы заметите, что солнце отражается от воды и, кажется, образует своего рода освещенную дорожку на поверхности воды. Даже если вы бросите камень в воду, быстрая рябь создаст эффект свечения на поверхности. Это известно как солнечный блеск .

Изображение предоставлено: Wikimedia Commons

Этому есть две основные причины: во-первых, когда дело доходит до отражения солнечного света, морская вода действует как гладкая поверхность в макроскопическом масштабе.Рифленая, но местами гладкая поверхность будет отражать солнце под разными углами, создавая различные наблюдаемые изображения солнца.

Изображение предоставлено: Wikimedia Commons

Еще одна интересная особенность этих различных изображений солнца, сформированных на поверхности воды, заключается в том, что они движутся вместе со зрителем. Это связано с тем, что когда солнечный свет падает на поверхность океана, он отражается во всех направлениях, но вы видите освещенную линию из-за световых лучей, которые проходят через ваших глаз.

Другая причина связана с положением солнца на небе. Когда он находится высоко, световые лучи падают прямо на океан, образуя большой угол с поверхностью, поэтому видимого блеска нет. Однако, когда он находится над горизонтом, его лучи падают на поверхность под очень малым углом и отражаются под таким же небольшим углом, чтобы достичь глаз наблюдателя, стоящего на берегу.

В качестве другого примера этого эффекта представьте себе, как мяч отскакивает от гладкой поверхности.Когда вы бросаете его прямо вниз, он отскакивает обратно прямо вверх. Тем не менее, когда вы бросаете его под углом, он отскакивает от земли от вас. То же самое происходит с солнечными лучами, когда они падают на воду под небольшим углом и отражаются в направлении зрителя.

Статьи по теме

Статьи по теме

Это основная концепция солнечного блеска; вы не увидите этого сверкающего явления большую часть дня, но когда оно появляется, это действительно праздник для глаз!

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх