L'uso di uno specchio può essere fatto risalire al 4000 aC quando l'acqua veniva messa in una ciotola o contenitore scuro. Il primo utilizzo della lente risale al 1888 e serviva per correggere la vista. Ancora oggi, specchi e lenti trovano impiego in molti settori.
Sono realizzati in diverse forme e dimensioni a seconda delle loro esigenze e desideri.
Usiamo uno specchio ogni giorno per guardarci. Una lente viene utilizzata nei telescopi. Ci aiuta a capire lo spazio e l'universo. Con l'aiuto di questi, siamo stati in grado di scoprire molti segreti dell'universo.
Punti chiave
- Gli specchi riflettono la luce, mentre le lenti rifrangono la luce.
- Gli specchi producono un'immagine virtuale, mentre le lenti producono un'immagine reale o virtuale.
- Gli specchi hanno una superficie piana o curva, mentre le lenti hanno una forma convessa o concava.
Specchio contro lente
Uno specchio è un oggetto con una superficie riflettente che crea un'immagine virtuale che ha le stesse dimensioni e distanza dallo specchio dell'oggetto stesso. Una lente è un pezzo di vetro curvo o altro materiale trasparente che rifrange o piega la luce per metterla a fuoco e viene utilizzata in una varietà di applicazioni.
La legge della riflessione descrive come uno specchio crea un'immagine. Afferma che quando la luce colpisce un materiale opaco e viene rimbalzata, l'angolo di riflessione è uguale al raggio incidente e al centro di questi gradi c'è uno standard perpendicolare.
Tutti usano una lente in una forma o nell'altra ogni giorno. Possono essere utilizzati per leggere le lettere minuscole in un libro con una lente d'ingrandimento, ingrandire o ridurre le immagini e mettere a fuoco le immagini sfocate.
Una lente è un mezzo trasparente che si presenta in diverse forme e viene utilizzato per piegare la luce in un modo specifico. Questo può significare che il raggi divergere o convergere da un punto specifico.
Tavola di comparazione
| Parametri di confronto | Specchio | lente |
|---|---|---|
| Principio | Funziona secondo il principio della riflessione | Funziona secondo il principio della rifrazione |
| Formula di formazione dell'immagine | 1/v+1/u=1/f | 1/v-1/u=1/f |
| Costruzione | Prevalentemente opaco per la riflessione della luce | Prevalentemente trasparente per la formazione dell'immagine |
| Punti focali | Uno specchio piano non ha fuoco | Ha punti focali, F e 2F |
| Distanza dell'oggetto | Misurato dal palo (P) | Misurato dal centro ottico |
| Forma | Uno specchio può essere sia curvo che piano a seconda dell'uso | Il cristallino è di forma ellissoidale, biconvessa. Un ellissoide è simile a una sfera ma allungato, come un'oliva, e biconvesso significa che è arrotondato verso l'esterno su entrambi i lati. |
Cos'è lo specchio?
La formazione dell'immagine da parte di uno specchio può essere compresa dalla legge della riflessione. Afferma che quando la luce colpi una superficie opaca e viene riflessa, l'angolo di riflessione è uguale al raggio incidente e al centro di questi angoli c'è una normale perpendicolare.
Raggio incidente: è il raggio di luce che viaggia verso la superficie opaca dello specchio e cade su di essa.
Raggio riflesso – È il raggio di luce che viene riflesso dopo aver colpito la superficie opaca dello specchio. Il raggio incidente e il raggio riflesso formano angoli uguali dalla normale su entrambi i lati della normale.
Tre tipi principali di specchi sono:
- Specchio piano: questo è lo specchio più comunemente usato. Il raggio di luce che li colpisce viene riflesso con un angolo di 90°. L'immagine che vedi nello specchio è invertita. Ciò significa che il lato destro sembra essere il lato sinistro e il sinistro sembra essere il destro. Questa è chiamata immagine speculare.
- Lo specchio convesso: questo specchio forma un'immagine virtuale ed è chiamato nella direzione verso l'esterno.
- Specchio concavo: possono essere formate sia immagini reali che virtuali. Si piega verso l'esterno. Se l'immagine è posta all'infinito, si forma un'immagine molto ridotta ma reale. Se l'oggetto è posto tra il fuoco e il polo, l'immagine formata è fortemente ingrandita e virtuale. Questo trova applicazione negli specchi da barba.
Alcuni altri specchi usati in fisica sono:
- Specchi rotanti
- Specchi inclinati
- Specchi sferici
I diagrammi dei raggi possono anche essere costruiti su carta per prevedere la posizione dell'immagine formata da uno specchio. I diagrammi possono anche essere utilizzati per prevedere la forma, le dimensioni e la distanza dell'immagine e anche se sarà reale o virtuale.
Cos'è la lente?
L'obiettivo viene utilizzato in molti modi ogni giorno. Alcuni esempi sono obiettivi per fotocamere, obiettivi primari, teleobiettivi, lenti per occhiali e lenti a contatto.
Le lenti sono realizzate in plastica o vetro e la forma in cui sono costruite decide se la luce che le attraversa divergerà o convergerà.
La legge dice che passando da un indice di rifrazione più basso ad uno più grande, ad esempio dall'aria all'acqua, il raggio di luce sarà riflesso nella direzione della normale della superficie viceversa è anche vero.
Nella vita reale, può essere difficile capire la direzione in cui si muove il raggio di luce attraverso l'obiettivo.
I diagrammi dei raggi diventano estremamente utili in questi casi in quanto possono essere utilizzati per determinare la direzione del movimento della luce e anche il luogo in cui si formerà l'immagine in base alla posizione dell'obiettivo e dell'oggetto.
Questo viene fatto usando la legge della rifrazione di Snell. Le immagini formate da una lente possono essere di due tipi, un'immagine reale e un'immagine virtuale.
Un'immagine reale si forma quando i raggi di luce provenienti dall'obiettivo convergono effettivamente in un punto e sono visibili ad occhio nudo. Ciò significa che l'immagine si forma sui recettori dell'occhio umano e le cellule fotosensibili la captano effettivamente.
Un'immagine virtuale si forma quando i raggi di luce attraverso l'obiettivo fanno sembrare che provengano dall'immagine virtuale. Ciò significa che se segui la corsa della luce all'indietro, raggiungerai il punto in cui convergono tutti.
In Verità, questi raggi in realtà non convergono in questa posizione e se uno schermo viene posizionato in questo punto, non sarà visibile un'immagine.
Principali differenze tra specchio e lente
- Le lenti operano secondo il principio della rifrazione, mentre gli specchi operano secondo le leggi della riflessione.
- Il 100% della luce viene riflessa e rifratta rispettivamente nel caso di uno specchio e di una lente ideali.
- Esistono principalmente 6 diversi tipi di lente, mentre lo specchio esiste solo in specchi ampiamente concavi e convessi.
- L'obiettivo ha 2 punti focali, mentre uno specchio piano ha 0 punti focali.
- 1/v-1/u=1/f è la formula per la formazione dell'immagine da parte di una lente. D'altra parte, 1/v+1/u=1/f è la formula per la formazione dell'immagine da parte di uno specchio.
Ultimo aggiornamento: 22 luglio 2023
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Piyush Yadav ha trascorso gli ultimi 25 anni lavorando come fisico nella comunità locale. È un fisico appassionato di rendere la scienza più accessibile ai nostri lettori. Ha conseguito una laurea in scienze naturali e un diploma post-laurea in scienze ambientali. Puoi leggere di più su di lui sul suo pagina bio.
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