ภาพที่เกิดจากกระจกเงาทรงกลม

            กระจกเงาทรงกลม เป็นส่วนหนึ่งของผิวโค้งทรงกลม แบ่งเป็นกระจกโค้งเว้า ( concave mirror ) และกระจกโค้งนูน (convex mirror )

รูปแสดงกระจกโค้งนูนและโค้งเว้าซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวงกลม

กระจกเว้าและกระจกนูน มีจุดศูนย์กลางความโค้งที่จุดศูนย์กลางวงกลม ( c )  วัดตามแกนมุขสำคัญไปถึงกระจก เท่ากับรัศมี (R) วัดจากกระจกถึงกึ่งกลางความยาว R เท่ากับ ความยาวโฟกัส (f)

ที่มา http://ikaen2520.wordpress.com/1-ฟิสิกส์-4/3-มวล-แรง-และกฎการเคลื่อน

 ที่มา http://ikaen2520.wordpress.com/1-ฟิสิกส์-4/3-มวล-แรง-และกฎการเคลื่อน

ที่มา http://ikaen2520.wordpress.com/1-ฟิสิกส์-4/3-มวล-แรง-และกฎการเคลื่อน

            จากรูปบน เมื่อมีรังสีขนานกับแกนมุขสำคัญ เข้ามาตกกระทบกระจกโค้งเว้า จากกฏการสะท้อน จะทำให้ได้รังสีสะท้อน เข้ามาตัดกันที่จุดโฟกัส   และเมื่อรังสีขนานตกกระทบกระจกนูน จะทำให้รังสีสะท้อนแยกออก แต่เมื่อต่อแนวรังสีสะท้อนไปด้านหลังกระจก จะตัดกันที่จุดโฟกัส

             กระจกเงาโค้งทรงกลมเป็นส่วนหนึ่งของผิวโค้งทรงกลม  ถ้าใช้ผิวโค้งเว้าของกระจกเป็นผิวสะท้อนแสง เรียกว่า กระจกเว้า ดังรูป 2.2.1 ก. และถ้าใช้ผิวโค้งนูนของกระจกเป็นผิวสะท้อนแสง เรียกว่า กระจกนูน ดังรูป 2.2.1 ข. พิจารณารูปกระจกเว้าและกระจกนูน ในรูป2.2.2 C เป็นศูนย์กลางความโค้งของกระจก และของทรงกลม R เป็นรัศมีความโค้งของกระจก และรัศมีของทรงกลม เส้นตรงที่ลากผ่านจุด C ไปหาตำแหน่ง V ที่เป็นจุดกึ่งกลางบนผิวโค้งของกระจกเรียกว่า เส้นแกนมุขสำคัญ MM/  เป็นความกว้างของกระจกโค้ง ซึ่งมีค่าน้อย เมื่อเทียบกับรัศมีความโค้ง 

ที่มา  http://www.thaigoodview.com/library/contest2552/type2/science04/01/page8.html

           สำหรับรังสีตกกระทบทั้งหลายที่ขนานกับเส้นแกนมุขสำคัญของกระจกเว้า  และมีแนวไม่ห่างจากแกนมุขสำคัญมาก  รังสีสะท้อนจะตัดแกนมุขสำคัญที่จุดๆหนึ่ง ซึ่งอยู่หน้ากระจกห่างจากจุดยอดของกระจกเท่ากับ ครึ่งหนึ่งของรัศมีความโค้งของกระจก จุดนี้รัยกว่า โฟกัส ดังรูป 14.10 จุด F เป็นโฟกัสและระยะทางจากโฟกัสถึงจุดยอดของกระจก เรียกว่า ความยาวโฟกัส

ถ้า f แทนความยาวโฟกัส และ R แทนรัศมีความโค้งของกระจกเว้า

F=R/2

ที่มา http://www.thaigoodview.com/library/contest2552/type2/science04/01/page8.html

            ในกรณีของกระจกนูน รังสีตกกระทบของแสงที่มีแนวขนานกับแกนมุขสำคัญจะสะท้อนที่กระจกนูนตามกฎการสะท้อนของแสงดังรูป2.2.3ถ้าต่อแนวของรังสีสะท้อนให้ย้อนกลับไปพบกันจะได้จุดตัดของรังสีสะท้อนหรือโฟกัสของกระจกความยาวโฟกัสของกระจกนูนเป็ครึ่งหนึ่งของรัศมีความโค้งเช่นเดียวกับกระจกเว้าดังสมการสำหรับรังสีทั้งหลายที่ขนานกันแต่ไม่ขนานกับแกนมุขสำคัญ  เมื่อสะท้อนกับกระจกโค้งจะไปตัดกันที่จุดบนราบโฟกัส  รูป 2.2.4แสดงการสะท้อนแสงที่กระจกเว้าในกรณีที่รังสีตกกระทบไม่ขนานเส้นแกนมุขสำคัญ  อย่างไรก็ตาม

หลักเกณฑ์นี้ใช้ได้เฉพาะรังสีตกกระทบที่ทำมุมเล็กกับแกนมุขสำคัญ และตกกระทบกระจกบริเวณใกล้กึ่งกลางกระจกเท่านั้น 

การหาตำแหน่งภาพวัตถุมีขนาดที่อยู่หน้ากระจกเว้าสรุปเป็นหลักใช้ในการเขียนแสดงการเกิดภาพดังนี้

•เขียนรังสีตกกระทบจากปลายวัตถุถึงผิวกระจกในแนวซึ่งขนานกับเส้นแกนมุขสำคัญจะได้รังสีสะท้อนจากผิวกระจกผ่านโฟกัส

•เขียนรังสีตกกระทบจากปลายวัตถุผ่านจุดโฟกัสถึงผิวกระจก  จะได้รังสีสะท้อนจากผิวกระจกขนานกับแกนมุขสำคัญ

•เขียนรังสีตกกระทบจากปลายวัตถุผ่านศูนย์กลางความโค้งถึงผิวกระจก  จะได้รังสีสะท้อนจากผิวกระจกย้อนกลับทางเดิม

สำหรับขนาดของภาพมีทั้งใหญ่กว่า  เท่าและเล็กกว่าวัตถุ  เรียกการเปรียบเทียบขนาดของภาพกับขนาดของวัตถุ  ว่า การขยาย ให้ M แทนการขยายจะได้

  สำหรับการเกิดภาพของกระจกนูน  พบว่าภาพจากกระจกนูน  เป็นภาพเสมือนที่มีขนาดเล็กกว่าวัตถุทั้งสิ้น การหาตำแหน่งภาพ  นอกจากจะใช้วิธีเขียนรังสีของแสงตกกระทบและรังสีของแสสะท้อนแล้ว  ยังสามารถใช้วิชาคณิตศาสตร์คำนวณหาตำแหน่งภาพได้ 

ที่มา  http://www.thaigoodview.com/library/contest2552/type2/science04/01/page8.html