Оптическое сферическое зеркало: введение

Оптическое сферическое зеркало фундаментальные элементы в оптике.  Это оптические элементы, которые отражают свет и имеют форму изделия из сферической поверхности, причем спина обычно является Плано.  Они широко используются в различных технических OEM -видимых или ИК -приложениях, включая защиту и безопасность, медицинские и сельскохозяйственные технологии, а также экологическое наблюдение.

Типы оптических сферических зеркал

Вогнутые сферические зеркала: отражающая поверхность вогнутых сферических зеркал изгибается внутрь.  Они сходящиеся зеркала, идеально подходящие для фокусировки света.  Они увеличивают объекты, которые близки к ним и имеют положительное фокусное расстояние.  Радиус кривизны также положительный, что является расстоянием между зеркалом и центром сферы, из которой она была образована.

Выпуклые сферические зеркала: выпуклые сферические зеркала обычно делают объекты меньше.  Эти зеркала используются для расширения поле зрения системы визуализации.  Они имеют негативные фокусные расстояния, то есть фокус находится за зеркалом, а радиус кривизны также отрицательный.  Изображение, образованное выпуклым зеркалом, является виртуальным, поскольку световые лучи на самом деле не проходят через той точку, из которой они, по -видимому, происходят.  Для выпуклого зеркала, чем короче фокусное расстояние, тем шире поле зрения.

Терминология, связанная с оптическими сферическими зеркалами

Основная ось: это нормальная (перпендикулярная) линия (перпендикулярна) к центру зеркала.

Вершина или полюс: это центральная точка, где основная ось входит в зеркало.

Центр кривизны: точка на главной оси, которая находится на одинаковом расстоянии от каждой точки на зеркале.  Это также центр родительской сферы.

Радиус кривизны: расстояние от центра кривизны до вершины.

Фокус или фокус: для вогнутого зеркала все световые лучи, поражающие зеркало, параллельное и близко к ее основной оси, будут отражены с точкой точки на главной оси, которая является фокусом.  Для выпуклого зеркала основное внимание уделяется, откуда, по -видимому, расходятся.  Фокусное расстояние - это расстояние вдоль основной оси от вершины до фокусировки и всегда наполовину радиус кривизны для одного сферического зеркала.

Формирование изображения в оптических сферических зеркалах

В вогнутых зеркалах: когда объект расположен на разных расстояниях от вогнутого зеркала, природа образованного изображения варьируется.  Это может быть реальным или виртуальным, увеличенным или уменьшенным, в зависимости от расстояния объекта относительно фокуса.

В выпуклых зеркалах: выпуклые зеркала всегда образуют виртуальные, уменьшенные и вертикальные изображения независимо от положения объекта.

Применение оптических сферических зеркал

Вогнутые зеркала: они обычно используются в астрономических телескопах, отражающих телескопы и фары транспортных средств.  Они также используются в солнечных печи и зеркалах бритья из -за их способности сходиться с светом и формировать прозрачные изображения.

Выпуклые зеркала: с их широким полем обзора выпуклые зеркала имеют важное значение для зеркал сзади транспортного средства - зеркала вида, зеркала безопасности в магазинах и как часть зеркал уличного перекрестка для безопасности дорожного движения.

Проблемы и ограничения оптических сферических зеркал

Одна важная проблема - сферическая аберрация.  Это происходит, когда лучи далеко от основной оси не сходится в той же точке, что приводит к размытому изображению.  Усовершенствованные технологии, такие как параболические зеркала, иногда используются в некоторых приложениях для преодоления этого ограничения.