6.6 - Pembentukan Imej oleh Cermin Sfera

Jenis Cermin dan Medan Penglihatan

• Cermin sfera ialah sebahagian daripada sfera berongga. Cermin cekung memantulkan cahaya dari permukaan dalam; cermin cembung memantulkan cahaya dari permukaan luar.
• Permukaan dalam dan luar sudu keluli berkilat masing-masing bertindak sebagai cermin cekung dan cermin cembung.
• Bagi cermin sama saiz, cermin cembung memberikan medan penglihatan luas, cermin satah medan lebih sempit dan cermin cekung medan sangat sempit.

Istilah Optik

Istilah	Maksud
Paksi utama	Garis lurus melalui pusat kelengkungan $C$ dan kutub cermin $P$.
Pusat kelengkungan, $C$	Pusat sfera yang menghasilkan cermin.
Jejari kelengkungan, $r$	Jarak $P$ dari $C$.
Titik fokus, $F$	Titik pada paksi utama tempat sinar pantulan yang asalnya selari menumpu bagi cermin cekung, atau seolah-olah mencapah bagi cermin cembung.
Jarak objek, $u$	Jarak objek dari $P$.
Jarak imej, $v$	Jarak imej dari $P$.
Panjang fokus, $f$	Jarak $F$ dari $P$.

• Jejari kelengkungan ialah dua kali panjang fokus:

Sinar Utama bagi Cermin Sfera

Cermin cekung	Cermin cembung
Sinar melalui $C$ dipantulkan balik sepanjang lintasan asal.	Sinar menuju $C$ dipantulkan balik sepanjang lintasan asal.
Sinar selari dengan paksi utama dipantulkan melalui $F$.	Sinar selari dengan paksi utama dipantulkan seolah-olah dari $F$ di belakang cermin.
Sinar melalui $F$ dipantulkan selari dengan paksi utama.	Sinar menuju $F$ dipantulkan selari dengan paksi utama.

• Persilangan sinar pantulan menentukan imej nyata; pemanjangan sinar ke belakang menentukan imej maya.

Kedudukan dan Ciri Imej

Kedudukan objek bagi cermin cekung	Kedudukan dan ciri imej
Di infiniti	Pada $F$, $v=f$, di hadapan cermin; nyata, songsang, diperkecil.
Lebih jauh daripada $C$: $u>2f$	Antara $F$ dengan $C$, $f<v<2f$, di hadapan; nyata, songsang, diperkecil.
Pada $C$: $u=2f$	Pada $C$, $v=2f$, di hadapan; nyata, songsang, sama saiz.
Antara $F$ dengan $C$: $f<u<2f$	Lebih jauh daripada $C$, $v>2f$, di hadapan; nyata, songsang, diperbesar.
Pada $F$: $u=f$	Sinar pantulan selari; imej di infiniti.
Antara $F$ dengan $P$: $u<f$	Di belakang cermin, jarak imej melebihi jarak objek; maya, tegak, diperbesar.

• Bagi cermin cembung, objek yang ditunjukkan lebih jauh daripada $F$ atau antara $F$ dengan $P$ membentuk imej maya, tegak dan diperkecil di belakang cermin antara $P$ dengan $F$, dengan jarak imej kurang daripada panjang fokus.

Aplikasi Cermin Cekung dan Cermin Cembung

Aplikasi	Sebab penggunaan cermin
Cermin solek cekung	Membesarkan muka untuk memudahkan persolekan.
Cermin pergigian cekung	Memberikan imej tegak dan diperbesar untuk pemeriksaan gigi.
Pemantul parabola cekung dalam lampu hadapan kereta	Mengekalkan keamatan cahaya pada jarak jauh, terutama semasa pemanduan malam.
Cermin bintik buta cembung	Meluaskan penglihatan pemandu di selekoh tajam yang berbahaya.
Cermin keselamatan cembung	Membolehkan pengawasan dalam bangunan dan pusat beli-belah.
Cermin pandang belakang kenderaan cembung	Memberikan medan penglihatan luas untuk melihat kenderaan yang datang dari belakang.