RyL61FbBBVpMt

Focal point and focal length of a concave mirror

Source: licencja: CC 0.

Ognisko i ogniskowa zwierciadła wklęsłego

You will learn
  • how to concave mirrors reflect the light rays,

  • how to recognize the type of a mirror,

  • how to determine parameters of a concave mirrorconcave mirrorconcave mirror.

R1bftdgEyxXWR1
nagranie abstraktu

Before you start, think over:

  • What types of mirrors and where you meet them in your daily life?

Exercise 1
R192jFg2Fv7lk1
nagranie abstraktu

Write down to your notebook what types of mirrors you know. Draw a diagram of these mirror surfaces and mark the direction the light comes from.

RVQsSuXkerFDp
nagranie abstraktu

SphericalsphericalSpherical mirrors are part of a sphere.

Exercise 2
RMOBeZo0Y8FUJ1
nagranie abstraktu

Watch the slideshow and draw a diagram of a parabolic mirror. Using the law of light reflection draw the rays travelling parallel to the symmetry axis of the mirror and then reflected off the mirror. Mark a normal in a chosen point of incidence as well as the reflection surface.

R1VIfaSZ40DyH
Pokaz multimedialny - zwierciadło paraboliczne. Instrukcja obsługi z poziomu klawiatury: 1. Uruchomienie aplikacji - ENTER, 2. Na każdym ze slajdów czytany jest automatycznie tekst alternatywny po polsku, 3. Przy pierwszym uruchomieniu na pierwszym slajdzie, czytanie tekstu po angielsku - TAB, 4. Przejście między slajdami: do następnego slajdu - TAB, do poprzedniego slajdu - TAB + SHIFT, 5. Przejście do czytania napisu po angielsku - strzałka w górę + strzałka w dół (czyta tekst po angielsku widoczny na slajdzie).
Rotating paraboloid
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
R1UsscgDs3KYQ1
nagranie abstraktu

Watch the slideshow and explain in your own words the difference between sphericalsphericalspherical and parabolic mirrors.

RJIc4idXkGY0p
Pokaz multimedialny - zwierciadło kuliste. Instrukcja obsługi z poziomu klawiatury: 1. Uruchomienie aplikacji - ENTER, 2. Na każdym ze slajdów czytany jest automatycznie tekst alternatywny po polsku, 3. Przy pierwszym uruchomieniu na pierwszym slajdzie, czytanie tekstu po angielsku - TAB, 4. Przejście między slajdami: do następnego slajdu - TAB, do poprzedniego slajdu - TAB + SHIFT, 5. Przejście do czytania napisu po angielsku - strzałka w górę + strzałka w dół (czyta tekst po angielsku widoczny na slajdzie).
Spherical mirror
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
R5pe3C9cNgHhH1
nagranie abstraktu
Parameters of a concave mirrorconcave mirrorconcave mirror
  • Every sphericalsphericalspherical mirror has characteristic points.

  • They are depicted in the diagram below.

RoXT2XBBP3wG2
Ilustracja interaktywna przedstawia zwierciadło wklęsłe oznaczone numerem 5. Zaznaczona jest oś optyczna, oznaczona numerem 1, łącząca środek krzywizny zwierciadła C, oznaczony numerem 2, z wierzchołkiem zwierciadła V, oznaczonym numerem 4. Ognisko zwierciadła F, oznaczone numerem 3, znajduje się w środku odcinka łączącego środek krzywizny z wierzchołkiem zwierciadła. Małą literą f oznaczona została ogniskowa zwierciadła, a dużą literą R promień krzywizny zwierciadła. Na ilustracji widoczne są numery, a na nich podpisy. 1. optical axis {audio}, 2. centre of curvature {audio}, 3. focal point {audio}, 4. vertex {audio}, 5. concave mirror {audio}.
Characteristic points of the concave mirror
optic axis
Definition: optic axis
R1OMr4RcTe6ho1
nagranie abstraktu

The optic axisoptic axisoptic axis is a line passing through the centre of the curvaturecurvaturecurvature of the mirror and the mirror vertex V.

radius
Definition: radius
R14tUitC67rcY1
nagranie abstraktu

The radiusradiusradius of curvaturecurvaturecurvature R is a segment between the point C and the mirror vertex V.

focal point
Definition: focal point
Rl94FT4Re1Tf1
nagranie abstraktu

The focal pointfocal pointfocal point F is the point in which all incident rays parallel to the optical axis meet after reflection. The focal pointfocal pointfocal point lies exactly in the middle of the radiusradiusradius of curvaturecurvaturecurvature.

focal length
Definition: focal length
Rm7JYHtJ98GDo1
nagranie abstraktu

The focal lengthfocal lengthfocal length is a segment between the focal pointfocal pointfocal point F and the mirror vertex V. The relation between the focal lengthfocal lengthfocal length and the radiusradiusradius of curvaturecurvaturecurvature is the following:

f=R2
RAIXW6bT81fmn
nagranie abstraktu
Remember
  • The mirrors can be plane, sphericalsphericalspherical and other.

  • The spherical mirrors are concave or convex.

  • Every sphericalsphericalspherical mirror has characteristic parameters.

  • These are the optical axis, the radiusradiusradius of curvaturecurvaturecurvature, the focal pointfocal pointfocal point, the focal lengthfocal lengthfocal length and the mirror vertex.

Exercises

R1P33L5SyfYDZ
Exercise 3
Wersja alternatywna ćwiczenia: Determine which sentences are true. Możliwe odpowiedzi: 1. The focal length of a spherical mirror is equal to half the radius of curvature., 2. After reflection off a concave mirror, rays of light parallel to optic axis converge to the centre of curvature., 3. The typical mirror for make-up is a concave mirror., 4. The focal length is the distance between the focal point and the vertex of the mirror.
Exercise 4

On a sunny day a concave mirror is pointed towards the sun. Light rays reflected off the mirror converge to a point. What is the name of this point and how far is it from the mirror's surface if the radius of curvature (R) of the mirror is 170 cm?

Now a concave mirror will be replaced by a convex mirror with the same characteristics. Where does the converging point lie?

Exercise 5

Describe in English what the characteristic parameters of concave mirror are.

Rlo653KlQTLn4
Exercise 6
Wersja alternatywna ćwiczenia: Indicate which pairs of expressions or words are translated correctly. Możliwe odpowiedzi: 1. środek krzywizny - centre of curvature, 2. krzywizna - curvature, 3. ogniskowa - focal length, 4. oś optyczna - optic axis, 5. zwierciadło wklęsłe - concave mirror, 6. zwierciadło wypukłe - convex mirror
zadanie
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
RJomaXECTYGZK1
Interaktywna gra, polegająca na łączeniu wyrazów w pary w ciągu jednej minuty. Czas zaczyna upływać wraz z rozpoczęciem gry. Jeden ruch to odkrywanie najpierw jednej potem drugiej karty z wyrazem. Każdy wyraz jest odczytywany. Kolejny ruch to odkrywanie trzeciej i czwartej karty. W ten sposób odsłuchasz wszystkie wyrazy. Nawigacja z poziomu klawiatury za pomocą strzałek, odsłuchiwanie wyrazów enterem lub spacją. Znajdź wszystkie pary wyrazów.
Source: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Glossary

centre of curvature
centre of curvature

środek krzywizny

R1cMU9fdIYf4Q1
wymowa w języku angielskim: centre of curvature
concave mirror
concave mirror

zwierciadło wklęsłe

R1e0C14aV8qzp1
wymowa w języku angielskim: concave mirror
converge
converge

zbiegać się

R1XZ4uWTscbUY1
wymowa w języku angielskim: converge
convex mirror
convex mirror

zwierciadło wypukłe

R1OAWTqDmO6Y11
wymowa w języku angielskim: convex mirror
curvature
curvature

krzywizna

R1alxmt7KCWKC1
wymowa w języku angielskim: curvature
focal length
focal length

ogniskowa

R1E9bYsKCg7jY1
wymowa w języku angielskim: focal length
focal point
focal point

ognisko

R1KnKOvuWDKoe1
wymowa w języku angielskim: focal point
optic axis
optic axis

oś optyczna

RuEBdmhS3wbae1
wymowa w języku angielskim: optic axis
radius
radius

promień

RQcEdb5w3f5DM1
wymowa w języku angielskim: radius
spherical
spherical

sferyczny

R1Y04FZv9Ef2c1
wymowa w języku angielskim: spherical
me1b5b2aa706a9b10_1518389034676_0
me1b5b2aa706a9b10_1518389038421_0
me1b5b2aa706a9b10_1518389041318_0
me1b5b2aa706a9b10_1518389044081_0
me1b5b2aa706a9b10_1518389046957_0
me1b5b2aa706a9b10_1518389050701_0
me1b5b2aa706a9b10_1518389053241_0
me1b5b2aa706a9b10_1518389055671_0
me1b5b2aa706a9b10_1518389061652_0
me1b5b2aa706a9b10_1519594957781_0
me1b5b2aa706a9b10_1519594960167_0
me1b5b2aa706a9b10_1519594962133_0
me1b5b2aa706a9b10_1519594964130_0
me1b5b2aa706a9b10_1519594965824_0

Keywords

concave mirrorconcave mirrorconcave mirror - zwierciadło będące wewnętrzną częścią sfery lub innej figury obrotowej

convex mirrorconvex mirrorconvex mirror - zwierciadło będące zewnętrzną częścią sfery lub innej figury obrotowej

focal lengthfocal lengthfocal length

focal pointfocal pointfocal point

optic axisoptic axisoptic axis