Specchio curvo
Come funziona uno specchio curvo?
Uno specchio curvo è costituito da una superficie altamente riflettente che ha la forma di una calotta sferica, ovvero una porzione di superficie di sfera.
Gli specchi sferici possono essere di due tipologie:
1 ) concavi se la superficie riflettente è quella interna alla calotta;
2 ) convessi se la superficie riflettente è quella esterna alla calotta.
Elementi caratteristici di uno specchio curvo
Ogni specchio curvo è caratterizzato dai seguenti elementi:
- centro C di curvatura: rappresenta il centro della sfera di cui la calotta fa parte
- asse ottico : è l'asse di simmetria della calotta passante per C
- vertice V è il punto di intersezione tra l'asse ottico principale e la calotta
- fuoco F è il punto in cui convergono tutti i raggi provenienti portando la sorgente luminosa all'infinito (e quindi giungenti paralleli all'asse ottico dello specchio) che vengono riflessi da uno specchio concavo. Nel caso di specchio convesso è il punto da cui sembrano partire tutti i raggi riflessi dallo specchio. In entrambi i casi la misura del segmento VF prende il nome di distanza focale f ed è con buona approssimazione pari a metà del raggio della sfera cui appartiene la calotta.
Equazione dei punti coniugati di uno specchio
L'equazione dei punti coniugati è una formula fondamentale che lega tra di loro tre elementi:
- la distanza di un oggetto rispetto a uno specchio che viene detta p;
- la distanza dell'immagine che si forma dallo specchio;
- la distanza focale f che rappresenta metà del raggio di curvatura dello specchio R/2.
L'equazione dei punti coniugati è la seguente:
(1/p) + (1/q) = 1/f
Ricordando che la distanza focale f è pari alla metà del raggio di curvatura R di uno specchio sferico, l'equazione dei punti coniugati può essere riscritta come:
(1/p) + (1/q) = 2/R
Tale equazione dunque permette di calcolare la posizione dell'immagine virtuale di un oggetto che si forma attraverso l'uso di uno specchio, a partire dalla conoscenza della posizione reale dell'oggetto stesso e della distanza focale dello specchio.
L'equazione dei punti coniugati vale sia per specchi concavi sia per quelli convessi con la convenzione che per uno specchio concavo il raggio R è positivo mentre per uno specchio convesso lo si pone negativo.
Ovviamente se si fa tendere p → ∞ allora q coinciderà con f.
Esercizio
Un oggetto è disposto perpendicolarmente all'asse ottico principale di uno specchio sferico concavo.
Il raggio dello specchio è pari a 200 cm e l'oggetto si trova a 60 cm dal vertice dello specchio.
Determinare a quale distanza dallo specchio si forma l'immagine.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: immagine ingrandita e virtuale.
Link correlati:
Studia con noi