Hvordan finne avstanden fra et objekt fra et speil uten høyde
Beregne avstanden til et objekt med et speil krever ved hjelp av et konkavt speil av en kjent diameter og brennvidde og er en variant av et klassisk fysikk problem som medfører strålediagrammer. Denne fremgangsmåten brukes for enkelte optiske avstands-finne teknikker, selv om den tradisjonelle trigonometriske metode, som krever høyden til objektet hvis avstand skal måles, benyttes oftere fordi det innebærer mindre spesialisert utstyr. Den primære bruk av denne teknikken er som en fysikk klasserom øvelse.
Bruksanvisning
1 Line opp speilet slik at det reflekterer objektet.
2 Ta den inverse av brennvidden av speilet. Dersom brennvidde av speilet er for eksempel 12 cm, den inverse av brennvidde er 1/12 eller 0,085.
3 Utlede samlings av speilet, så ta den inverse av det ved å ta 1 over denne verdien. For eksempel, hvis man hadde en halvkuleformet speil som var 10 cm i diameter, formelen for å bestemme midtkrumning er R / 2, hvor R er radius av speilet. Radius av et speil er halvparten av diameteren, slik at en 10 cm speil har en radius på 5 cm. Fordi fokal krumning er halvparten av radien, er 5/2 2,5 cm. Deretter en over 2,5 er 0,4 cm.
4 Trekk fra produktet av Trinn 2 fra trinn 3. subtrahere fra 0,085 0,4 = 0,315 cm. Den grunnleggende formelen for beregning av brennvidde kurvatur et speil er 1 / bilde avstand + 1 / objekt avstand = 1 / brennvidde kurvatur forholdet. Hvis man trekker fra 1 / bildeavstanden (brennvidden av speilet) fra begge sider av ligningen, får man 1 / objektavstanden = 1 / fokal kurvatur - 1 / høyde.
5 Finne høyden av det synlige bildet av den reflekterte objektet. Multiplisere dette med resultatene fra trinn 4. Hvis for eksempel bildehøyden er 0,2 cm, deretter 0,2 cm x 0,315 = 0,063 cm.
6 Ta den inverse av produktet av Trinn 5; Dette er omtrentlig avstand til målet i de samme måleenhetene at speilets brennvidde og diameter er i. Fortsetter forrige eksempel, ta den inverse resultatene i 1 / 0,063 = 15,8 cm.
Hint
- Denne teknikken er bare effektiv for speil med kjent kurvatur og bare for å måle avstander til omtrent en tredobling av brennvidden av speilet. Det er mulig å korrigere for dette ved å sammenligne forholdet mellom bildehøyden til brennvidden av speilet til tilnærmet høyden av det reflekterte gjenstand, og derfra utlede en mer nøyaktig avstand.