Irisan kerucut – sifat pemantulan (antena parabola, galeri bisikan, teleskop)
MatematikaVektor dan geometri analitikUsia 15–16
Gunakan di kelas Anda: siswa membukanya lewat tautan atau kode QR, tanpa perlu akun.
Sinar cahaya mengenai cermin berbentuk irisan kerucut dan Anda mengamati arahnya setelah dipantulkan: sinar yang sejajar sumbu cermin parabola semuanya berkumpul di fokus (antena parabola, lampu depan kendaraan); sinar yang berangkat dari satu fokus elips melewati fokus lainnya (alat penghancur batu ginjal/litotripsi, galeri bisikan); sinar yang diarahkan ke satu fokus hiperbola dipantulkan menuju fokus lainnya (teleskop Cassegrain).
Pelajaran: Tiga irisan kerucut dan penerapannya
Yang ditunjukkan
Setiap irisan kerucut mempunyai sifat pemantulan yang berkaitan dengan titik fokusnya, yang berasal dari hukum pemantulan: sinar pantul membentuk sudut yang sama dengan garis normal seperti sinar datang. Semua sinar yang sejajar sumbu parabola dipantulkan melalui fokus, sehingga penerima yang diletakkan di sana menangkap seluruh sinyal. Pada elips, sinar dari satu fokus dipantulkan melalui fokus lainnya, dan karena MF₁ + MF₂ = 2a, semua lintasan sama panjang sehingga gelombang tiba bersamaan. Pada hiperbola, sinar yang diarahkan ke satu fokus dipantulkan menuju fokus lainnya, seperti cermin sekunder teleskop Cassegrain.
Cara menggunakan
Pilih Irisan kerucut, atur Banyak sinar, lalu ikuti sinar jingga beserta garis normal ungunya. Geser penggeser Kedalaman antena atau Eksentrisitas untuk menunjukkan bahwa sifat ini berlaku untuk setiap bentuk. Kemudian geser penggeser pergeseran (Antena meleset, Sumber bergeser dari F₁, atau Arah meleset) dan baca jarak meleset rata-rata: sinar pantul tidak lagi bertemu di fokus, yang menjelaskan mengapa antena, litotriptor, dan teleskop harus diselaraskan dengan cermat.
Parameter yang dapat diubah
- Irisan kerucut Parabola – antena parabola, Elips – litotripsi, Hiperbola – teleskop Cassegrain
- Bentuk (p untuk parabola / eksentrisitas e) 0,2–0,95
- Banyak sinar 3–21
Pertanyaan untuk dijelajahi
- Jika sebuah lampu diletakkan di fokus cermin parabola, seperti apa berkas cahaya pantulnya?
- Mengapa litotriptor meletakkan sumber gelombang kejut di satu fokus elips dan batu ginjal di fokus lainnya?
- Ketika eksentrisitas berubah, apakah sinar pantul masih melalui fokus? Apa artinya?