5.3 Odbijanje svjetlosti - sferna zrcala

Elementi sfernog zrcala

Svaka sfera ima središte zakrivljenost $\mathrm{C}.$ Udaljenost od središta do površine kugle jednaka je polumjeru kugle.

Ako promatramo sferno zrcalo kao dio površine kugle, onda na njemu možemo označiti točku centra $\mathrm{C},$ točku tjemena $\mathrm{T}$ i točku fokusa $\mathrm{F},$ koja je na polovici udaljenosti između centra i tjemena. Te točke leže na pravcu koji se naziva optička os.

Žarišna daljina $\mathrm{f}$ je udaljenost od fokusa do tjemena ili od centra do fokusa. Ona je jednaka polovici polumjera $R$ sfernog zrcala.

$f=\frac{R}{2}$

Ako kao zrcalo služi ispupčena strana, govorimo o konveksnom zrcalu, a ako kao zrcalo služi udubljena strana, to je konkavno zrcalo.

Pogledajmo što se dešava kada se snop svjetlosti usmjeri na konkavno i konveksno zrcalo.

 ​

Konstrukcija slike u sfernom zrcalu

Kako bismo prikazali nastanak slike u sfernom zrcalu, crtamo zrake svjetlosti karakterističnih putanja.

 Pogledajmo kako se mijenja priroda slike ovisno o položaju i veličini predmeta. Na animaciji možemo mijenjati položaj i veličinu slike (točka A) i poziciju centra ili središta sfernog zrcala (točka S)- time mijenjamo  svojstva nastale slike (točka B)

Zanimljivost

Primjena sfernih zrcala

Konkavna i konveksna zrcala koriste se u mnogim uporabnim predmetima.
Konkavna zrcala nalaze se u reflektorima, džepnim svjetiljkama, svjetlima automobila... Ona usmjeravaju snop svjetlosti u željenom smjeru.

Konveksna zrcala nalazimo u retrovizorima, prometnim zrcalima i sl. Ona povećavaju vidni kut.

Svjetlost je val, a kod svih valova možemo uočiti pojave loma i refleksije.
Općenito se udubljene plohe upotrebljavaju za skupljanje i usmjeravanje svjetlosti, zvuka, radiovalova, TV signala i slično. Primjer su satelitski tanjuri.

Svetlost spada u skupinu elektromagnetskih valova o kojima ćete učiti kasnije.

Kutak za znatiželjne

Sunčeva (solarna) peć

Energija sunca može se koristiti za postizanje visoke temperature. Sunčeva peć s pomoću zakrivljenih zrcala (često paraboličnih zrcala) skuplja i usmjerava Sunčeve zrake u fokus, žarište. U toj točki nastaje visoka temperatura koja se može iskoristiti za kuhanje ili industrijusku upotrebu (topljenje čelika, dobivanje električne energije, proizvodnju vodika).
Primjer industrijske upotrebe Sunčeve peći imamo u Odeillu, u francuskim Pirinejima. Mreža zrcala usmjerava svjetlost i postiže se temperatura do $3\mathrm{500}\mathrm{°}\mathrm{C}.$ Pirineji imaju mnogo sunčanih dana u godini pa je upotreba takvih peći isplativa .

Olimpijski plamen se pali u Grčkoj sunčevom svjetlošću pomoću konkavnog zrcala.