1. Các định nghĩa
   
Gương cầu lõm là một phần của mặt cầu (thường có dạng một chỏm cầu) phản xạ được ánh sáng mà mặt phản xạ quay về phía tâm của mặt cầu đó.

Tâm của mặt cầu gọi là tâm gương C. Đỉnh của chỏm cầu gọi là đỉnh gương (O).
   
Đường thẳng nối tâm và đỉnh gương gọi là trục chính của gương. Các đường thẳng khác qua tâm gọi là trục phụ.

Bất kì một mặt phẳng nào chứa trục chính cũng là một tiết diện thẳng của gương.
   
Góc tạo bởi hai trục phụ qua mép gương và nằm trong cùng một tiết diện thẳng là góc mở của gương.

Ta sẽ chỉ xét đường đI của các tia sáng nằm trong các tiết diện thẳng.

2. Sự phản xạ của một tia sáng trên gương cầu lõm
   
Chiếu một tia sáng SI đến gặp mặt gương tại điểm I. Muốn vẽ tia phản xạ, ta coi một mẫu nhỏ gương cầu quanh điểm tới I như một mẩu gương phẳng có pháp tuyến là bán kính của mặt cầu qua điểm I.

Như vậy, biết tia tới SI và tâm C của gương cầu, ta vẽ được tia phản xạ: tia này nằm trong mặt phẳng tạo bởi tia SI và điểm C và nằm đối xứng với tia SI qua đường IC

Các trường hợp đặc biệt:

Nếu phương của tia tới đi qua tâm gương thì khi gặp gương, tia sáng sẽ bị phản xạ ngược lại, theo đường cũ.

Nếu tia tới qua đỉnh gương thì tia phản xạ sẽ nằm đối xứng với tia tới qua trục chính.

3. Ảnh của một vật qua gương cầu lõm

Đặt một ngọn đèn trước một gương cầu lõm, trên trục chính và ở khá xa gương. Xê dịch một màn ảnh nhỏ dọc theo trục chính để tìm ảnh của ngọn đèn. Phải bố trí sao cho màn ảnh không che hết chùm tia sáng từ ngọn đèn chiếu vào gương và màn ảnh luôn luôn vuông góc với trục chính của gương.

Khi màn ảnh ở một vị trí thích hợp, ta sẽ thấy trên màn ảnh xuất hiện một ảnh của ngọn đèn; ảnh này ngược chiều và nhỏ hơn ngọn đèn. Đố là một ảnh thật.

Xê dịch ngọn đèn lại gần gương. Ta phải xê dịch màn ảnh ra xa gương mới thu được ảnh, ảnh này lớn hơn ảnh trước.

Đèn càng gần gương thì ảnh cành xa gương và càng lớn.

Đèn tiến lại gần gương đến mức độ nào đó thì ta sẽ không hứng được ảnh của nó trên màn ảnh nữa. Lúc đó, nhìn vào gương ta sẽ thấy một ảnh cùng chiều với ngọn đèn và lớn hơn ngọn đèn. Đó là một ảnh ảo.

Thực nghiệm và lí thuyết cho thấy: muốn có ảnh cho bởi gương cầu rõ nét thì những điều kiện sau đây (gọi là điều kiện tương điểm) phải được thoả mãn:

    a) Góc mở của gương phải rất nhỏ.
    b) Góc tới của các tia sáng trên mặt gương cũng phải rất nhỏ, tức là các tia tới phải gần như song song với trục chính.

Các góc đó phải nhỏ đến mức có thể coi sin, tang và số đo của góc, tính theo rađian, là bằng nhau. Cosin của các góc đó coi như bằng 1.

Khi các điều kiện tương điểm được thoả mãn thì ảnh của một điểm sáng qua gương cầu lõm sẽ là một điểm sáng (chứ không phải là một vết sáng).

4. Tiêu điểm chính – Tiêu cự

a) Thí nghiệm: Hướng một gương cầu lõm về phía Mặt Trời sao cho trục chính của nó đi qua tâm Mặt Trời. Xê dịch một màn ảnh nhỏ, đặt vuông góc với trục chính, ta sẽ tìm được một vị trí ở đó xuất hiện một ảnh rất nhỏ, sáng chói, của Mặt Trời trên màn ảnh . ảnh này nằm trên trục chính của gương.

b) Chùm tia sáng từ Mặt Trời chiếu đến gương coi như một chùm tia song song. Nếu bỏ qua kích thước của ảnh Mặt Trời, ta có thể rút ra kết luận: chùm tia tới song song với trục chính, sau khi phản xạ trên gương cầu lõm sẽ hội tụ tại một điểm trên trục chính. Điểm đó gọi là tiêu điểm chính của gương.

c) Tiêu cự:

Khoảng cách từ đỉnh gương đến tiêu điểm chính gọi là tiêu cự của gương:

Ta có:                     (5-1)

5. Cách vẽ ảnh của một vật cho bởi một gương cầu lõm
   
Khác với gương phẳng, tuỳ từng trường hợp, gương cầu lõm có thể cho ảnh thật (nằm trước gương) hoặc ảnh ảo (nằm sau gương). ảnh có thể lớn hơn vật hoặc nhỏ hơn vật v.v…
Qua cách vẽ ảnh, ta thấy:

    - Khi vật nằm ngoài khoảng tiêu cự của gương cầu lõm thì ảnh của nó là ảnh thật, ngược chiều với vật.

    - Khi vạt nằm trong khoảng ò của gương thì ảnh của nó là ảnh ảo, cùng chiều với vật.

    - Khi vật nằm đúng tiêu điểm của gương thì ảnh của nó ở vô cực và ta không hứng được ảnh.

	Các dạng bài liên quan: Gương cầu