blízko
Vyberte si svůj web
Globální
Sociální média
Zobrazení: 434 Autor: Editor webů Publikování Čas: 2025-06-06 Původ: Místo
Sférická zrcadla jsou zrcadla se zakřivenými povrchy. Jsou to části sféry. Existují dva hlavní typy. Jedním z nich jsou konkávní zrcadla. Jejich odrážející povrchy směřují ke středu koule. Druhým je konvexní zrcadla. Jejich odrážející povrchy jsou ven.
Sférická zrcadla jsou v mnoha oblastech velmi užitečná. V optice pomáhají vytvářet obrázky a ovládat světlo. Při zobrazování se používají v kamerách a mikroskopech, aby získali jasné obrázky. V průmyslu jsou ve světlometech a solárních vařičích. Pomáhají šetřit energii a zlepšovat bezpečnost.
Kliknutím zobrazíte produkty poskytované společností Band-Optics
Band - Optics je skvělá společnost v oblasti optiky. Má mnoho let zkušeností. Zaměřuje se na výrobu optických komponent s vysokou kvalitou. Jeho produkty se používají po celém světě.
Band - Optics je opravdu dobrá při výrobě vlastních optických komponent. Mají pokročilé technologie a kvalifikované pracovníky. Mohou vyrobit sférická zrcátka s vysokou přesností. Mohou uspokojit různé potřeby zákazníků. Ať už potřebujete jediné zrcadlo nebo velký řád, dokážou to dobře.
Sférická zrcadla mají zakřivené povrchy. Jsou to části sféry. Existují dva hlavní typy. Jedním z nich jsou konkávní zrcadla. Reflexní povrchy směřují dovnitř. Druhým je konvexní zrcadla. Jejich odrážející povrchy směřují ven.
Konkávní zrcadla mohou zaostřit světlo. Dělají paralelní světelné paprsky v bodě. Konvexní zrcadla rozprostřela světlo. Zdá se, že paralelní světelné paprsky pocházejí z bodu.
Klíčová terminologie a definice
sféry je kulatý objekt. Každý bod na jeho povrchu je stejně vzdálený od středu.
Zakřivení je míra, do jaké je něco zakřiveného.
Poloměr zakřivení ® je vzdálenost od povrchu zrcadla ke středu koule.
Ohnitelný bod (F) je místo, kde se setkávají paralelní světelné paprsky po přepadení z konkávního zrcadla.
Ohnisková délka (f) je vzdálenost od zrcadla k ohniskovému bodu.
Hlavní osa je imaginární linie středem zakřivení a pólu zrcadla.
Vrchol (pól) je středovým bodem povrchu zrcadla.
Centrum zakřivení © je středem sféry, kterou je zrcadlo součástí.
Jak sférická geometrie zrcadla ovlivňuje chování světla,
tvar sférických zrcadel určuje, jak se světlo chová.
Konkávní zrcadla zaostřují příchozí paralelní paprsky do ohnisko.
Konvexní zrcadla způsobují, že odchozí paprsky se zdá, že pocházejí z ohniska.
Zakřivení a ohnisková vzdálenost rozhodují o světle zrcadla - kontrolní schopnost.
Pozitivní vs. negativní znaménko ústředí
se liší pro konkávní a konvexní zrcadla.
U konkávních zrcadel je ohnisková vzdálenost (F) pozitivní.
Pro konvexní zrcadla je ohnisková vzdálenost (F) negativní.
Vzdálenost objektu (u) a vzdálenost obrazu (v) mají také pravidla značky.
Vzdálenost objektu (U) je obvykle negativní, protože objekt je před zrcadlem.
Vzdálenost obrazu (V) je pozitivní pro skutečné obrázky a negativní pro virtuální obrázky.
Zvětšení (M) a
zvětšení orientace obrazu (M) je poměr výšky obrazu k výšce objektu.
Lze jej vypočítat pomocí vzorce M = V / U.
Zvětšení také říká o orientaci obrazu.
Pokud je M pozitivní, je obrázek vzpřímený vzhledem k objektu.
Pokud je M negativní, je obrázek obrácen.
Skutečné obrázky jsou obvykle obrácené, zatímco virtuální obrázky jsou vzpřímené.
Zrcadlová rovnice je 1/f = 1/u + 1/v. Uvidíme, jak to přijde.
Představte si objekt a jeho obraz. Vzdálenosti jsou vzdálenost objektu (U) a vzdálenost obrazu (V). Ohnisková vzdálenost je f.
Můžeme odvodit rovnici pomocí chování geometrie a světla.
Zvláštní případy: Když je objekt velmi daleko (v nekonečnu), tvoří obraz v ohnisku. Pokud je tedy objekt v nekonečnu, obrazová vzdálenost V se rovná ohniskové délce f.
Praktické příklady:
Příklad 1: Konkávní zrcadlo má ohniskovou vzdálenost 10 cm. Objekt je vzdálený 30 cm. Jaká je vzdálenost obrazu?
S použitím 1/f = 1/u + 1/V,
1/10 = 1/30 + 1/v.
Řešením to dostaneme v = 15 cm.
Vzorec zvětšení je m = hᵢ / hₒ = v / u.
Hᵢ je výška obrazu. Hₒ je výška objektu.
Říká, jak velký nebo malý je obrázek srovnáván s objektem.
Pokud | m | je větší než 1, obrázek je zvětšen. Pokud | m | je menší než 1, obrázek je snížen.
Znamení M ukazuje orientaci obrazu. M pozitivní znamená vzpřímeně. m negativní znamená obrácené.
Problémy s vzorkem:
Vzorek konkávního zrcadla:
konkávní zrcadlo má U = 20 cm, f = 10 cm.
Najít m.
Nejprve použijte zrcadlovou rovnici k nalezení v. 1/10 = 1/20 + 1/V → V = 20 cm.
Pak m = v / u = 20/20 = 1. Takže obrázek je stejná velikost a obrácená.
Vzorek konvexního zrcadla:
konvexní zrcadlo má u = 30 cm, f = -15 cm.
Najít m.
Použití zrcadlové rovnice: 1/( -15) = 1/30 + 1/V → V = -10 cm.
Pak m = -10/30 = -1/3. Obrázek je 缩小 a vzpřímený.
Pravidlo 1: Paprsky rovnoběžné s hlavní osou odrážejí zaměření.
Pravidlo 2: Paprsky skrze zaostření odrážejí paralelně s hlavní osou.
Pravidlo 3: Paprsky přes střed zakřivení se odrážejí zpět na sebe.
Pravidlo 4: Paprsky skrz vrchol odrážejí symetricky o hlavní ose.
Zde je návod, jak je používat pro kreslení paprskových diagramů:
Pro konkávní zrcadla:
Nakreslete dopadající paprsek rovnoběžně s hlavní osou. Odrážet to prostřednictvím F.
Nakreslete paprsek přes F. odrážet jej rovnoběžně s hlavní osou.
Tam, kde se setkávají, je obraz obrazu.
Pro konvexní zrcadla:
Nakreslete paprsek rovnoběžně s hlavní osou. Odrážet to, jako by pocházel z F.
Nakreslete paprsek směrem k F. odrážet jej paralelně s hlavní osou.
Křižovatka dává virtuální obraz.
Ilustrativní diagramy a interaktivní animace:
Videa mohou ukázat, jak se paprsky chovají. Jedno video by mohlo ukázat trasování Ray pro konkávní zrcadla s objekty na různých pozicích.
Jiný by mohl ukázat konvexní zrcadla a formaci virtuálního obrazu.
Tyto vizuální pomáhají usnadnit porozumění.
Konkávní zrcadla jsou sbíhající zrcadla. Zakřivují dovnitř. Mohou zaměřit lehké paprsky. Díky tomu jsou užitečné pro mnoho aplikací.
Jak konkávní zrcadla sbíhají světlo: odrážejí světlo dovnitř. Dělají paralelní světelné paprsky v bodě. Tento bod je ohnisko.
Objekt za C → Skutečný, obrácený, snížený obraz.
Objekt na C → Real, Inverted, stejnou velikost.
Objekt mezi C a F → Real, Inverted, zvětšený obraz.
Objekt na F → Obrázek v nekonečnu.
Objekt mezi f a p → virtuální, vzpřímený, zvětšený obrázek.
| Pozice objektu | typ obrazu | Orientace obrazu | Velikost obrázku |
|---|---|---|---|
| Za c | Nemovitý | Invertovaný | Sníženo |
| Na c | Nemovitý | Invertovaný | Stejná velikost |
| Mezi C a F | Nemovitý | Invertovaný | Zvětšený |
| F | V nekonečnu | - | - |
| Mezi F a P | Virtuální | Sloupek | Zvětšený |
Dalekohledy používají konkávní zrcadla jako primární zrcadla. Shromažďují a zaostřují světlo ze vzdálených objektů.
Světlomety a baterky je používají jako reflektory. Zaměřují světlo na silný paprsek.
Používají je zrcátka a kosmetické reflektory. Poskytují zvětšené obrázky pro podrobnou práci.
Konvexní zrcadla jsou odlišná zrcadla. Zakřivují ven. Rozloží lehké paprsky od sebe. Díky tomu jsou užitečnými pro různé účely.
Jak konvexní zrcadla se liší světlo: odrážejí světlo směrem ven. Zdá se, že paralelní světelné paprsky pocházejí z bodu za zrcadlem.
Pro všechny vzdálenosti objektů tvoří konvexní zrcadla virtuální obrázky. Obrázky jsou vzpřímené a zmenšené. Zjevné zaměření je za zrcadlem. Je to virtuální ohnisko.
| Pozice objektu | typ obrazu | Orientace obrazu | Velikost obrázku |
|---|---|---|---|
| Všechny pozice | Virtuální | Sloupek | Sníženo |
Zpětný pohled a boční zrcátka vozidla Používají konvexní zrcadla. Poskytují široké zorné pole. Pomáhají řidičům vidět více toho, co je pozadu a vedle nich.
Používají je zrcátka zabezpečení a sledování. Pokrývají velké plochy. Jsou užitečné v obchodech a skladech.
Používají je široké - úhlové reflektory v chodbách a skladech. Pomáhají lidem vidět kolem rohů a ve velkých prostorech.
Sférická aberace je běžným problémem se sférickými zrcadly. Stává se to kvůli tomu, jak se světla lehké paprsky chovají.
Definice a fyzická příčina: Je to způsobeno off - paprsky osy. Tyto paprsky se zaměřují v různých bodech ve srovnání s centrálními paprsky. Zrcadlo z zrcadla to způsobuje. Čím dále od centra, tím více problém.
Dopad na kvalitu obrazu: Díky tomu jsou obrázky rozmazané. Hrany nejsou ostré. Podrobnosti se ztratí. Obrázky vypadají chaoticky a nejasně.
Metody minimalizace sférické aberace:
Použijte zastávku clony. Omezuje světlo vstupující do zrcadla. Používají se pouze centrální paprsky. To snižuje problém.
Asferické opravy mohou pomoci. Mírně mění tvar zrcadla. Už to není dokonalá koule. To pomáhá lépe zaostřit paprsky.
Upravte design zrcadla. Někdy může pomoci změna, jak je zrcadlo vyrobeno. Lze použít speciální povlaky nebo více zrcadel.
Coma je další aberace. Ovlivňuje zdroje bodů osy.
OFF - body osy jsou zkresleny. Vypadají jako ocasy komety. Proto jméno 'Coma. '
Astigmatismus a zakřivení v terénu jsou další problémy. Astigmatismus způsobuje, že obrázky mají pruhy. Křivka pole způsobuje, že obraz není plochý. Je to zakřivené, takže je těžké zaostřit vše najednou.
Opravné strategie a úvahy o povlaku:
Opravdové čočky mohou pomoci. Opravují světelné cesty.
Speciální povlaky mohou snížit nežádoucí odrazy. To pomáhá lépe ovládat světlo.
Pomocí také může také pomoci více zrcadel nebo čoček. Mohou opravit různé aberace.
| Typ aberace typu | hlavní | korekce účinku |
|---|---|---|
| Sférická | Blur_edges | Stop clony |
| Kóma | Comet_tails | Nápravné čočky |
| Astigmatismus | Pruhy | Speciální povlaky |
| Zakřivení pole | Zakřivený obraz | Sys multi - prvky |
Často se používá optické sklo. N-BK7 a fúzované oxid křemičitý jsou běžné typy.
Jsou dobré, protože jsou jasné a mohou být dobře tvarovány.
Používá se také nízkoexpanzní sklo jako Zerodur® a ULE®.
Se změnami teploty se příliš nerozšiřují ani nekonávají. To udržuje stabilní tvar zrcadla.
Používají se také kovové substráty, jako je hliník a měď. Jsou silní a zvládnou vysokou energii.
Hliníkový povlak je velmi běžný. Může být chráněn nebo vylepšen.
Funguje dobře napříč širokopásmovým rozsahem od 400 do 2000 nm.
Jeho odrazivost je obvykle nad 85% ve viditelném rozmezí a více než 90% v rozmezí blízkého infračerveného.
Stříbrné a zlaté povlaky se používají pro zvláštní účely.
Zlato je dobré pro infračervené a vysokoteplotní prostředí.
Stříbro funguje dobře ve viditelném rozsahu 400–700 nm.
Dielektrické vícevrstvé povlaky se používají pro specifické aplikace, jako jsou zrcadla EUV a VUV.
Mo/Si povlaky se používají pro litografii EUV při 13,5 nm.
Mohou být navrženy pro použití úzkopásmového nebo širokopásmového použití.
| povlaku | vlnové délky | odrazu | Aplikace |
|---|---|---|---|
| Hliník | 400–2000 nm | > 85% vis,> 90% NIR | Obecné použití |
| Stříbro | 400–700 nm | Vysoký | Viditelný rozsah |
| Zlato | Infračervený | Vysoký | IR a vysoké teplo |
| Dielektrikum | Specifické pásy | Vysoký | EUV & VUV |
Přesnost povrchu je zásadní. Měří se ve zlomcích vlnové délky jako λ/4 nebo λ/10.
Čím blíže k dokonalému, tím lepší zrcátko funguje.
Povrchová úprava a drsnost také záleží. Pro zrcadla EUV by RMS měla být menší než 3 Á.
Specifikace škrábanců ukazují, kolik škrábanců a kopů je povoleno. Standardy zahrnují 60-40 a 40-20.
Je třeba řídit tolerance středu a okraje, tolerance průměru. Ovlivňují to, jak se zrcadlo hodí a pracuje v zařízeních.
Band - Optics nabízí konkávní sférická zrcadla v různých velikostech. Dostupné průměry zahrnují 12 mm, 25 mm, 50 mm, 100 mm atd. Ohnisková délka se pohybuje od 10 mm do 500 mm. K dispozici jsou různé možnosti povlaku. Jsou to chráněné hliníkové, zlaté a dielektrické povlaky.
Kompaktní konvexní zrcadla jsou k dispozici pro různá použití, jako jsou zobrazovací systémy a bezpečnostní zrcátka. Typické ohniskové délky jsou od -10 mm do -200 mm. Můžete si vybrat různé povlaky a získat křivky odrazivosti.
| zrcadlového typu (mm) | Průměry | (MM) | možnosti povlaku |
|---|---|---|---|
| Konkávní | 12,25,50 100 | 10–500 | Hliník, zlato, dielektrikum |
| Konvexní | Kompaktní velikosti | −10–200 | Více možností |
Můžete si objednat vlastní ohnisková vzdálenost a průměry. Při objednávce musíte vybrat správný substrát pro drsné prostředí. Požadavky na přesnost, jako je povrch a tolerance λ/10, musí být splněny. Časová doba, ceny a množství minimálních objednávek se liší. Kontaktní pásmo - Optika pro podrobnosti.
Band - Optics poskytuje euv sférická zrcadla s vícevrstvými povlaky MO/SI pro 13,5 nm aplikace. Mají kvazi - normální incidence a 5 ° incidenty úhlu.
Sférická zrcadla VUV mají povlak Al/MGF₂ pro rozsah 120–200 nm. Mají ultra - nízkou drsnost povrchu a vysokou odrazivost.
| typu | zrcadlového | (NM) | Funkce rozsahu vlnové délky |
|---|---|---|---|
| EUV | Mo/Si | 13.5 | Multiláta |
| VUV | Al/mgf₂ | 120–200 | Nízká drsnost |
Band - Optics nabízí přesné zrcadlové držáky a fáze nastavení. Mají také ochranné pouzdra a přílohy. K dispozici jsou držáky zrcadla pro vakuové komory. Navíc poskytují zarovnání a laserové nástroje pro montáž.
Začněte tím, že vědíte, pro co potřebujete zrcadlo. Je to pro lasery, zobrazování nebo osvětlení?
Různá aplikace potřebují různá zrcadla. Například laser potřebuje vysokou manipulaci s výkonem. Zobrazování potřebuje dobré rozlišení.
Vlnová délka je také důležitá. Zrcadla lze použít v rozsazích UV, VIS, IR nebo EUV. Povlak musí odpovídat vlnové délce.
Také přemýšlejte o životním prostředí. Bude to ve vakuu, vysoké teplotě nebo korozivní atmosféře? Zrcadlo tam musí přežít.
Klíčové jsou průměr a ohnisková vzdálenost. Rozhodují o velikosti a zaměření zrcadla.
Povrchová kvalita a tolerance postavy. Ovlivňují ostrost obrazu.
Důležitá je trvanlivost a křivka odrazivosti povlaku. Povlak musí vydržet a dobře se odrážet.
Materiál substrátu ovlivňuje tepelnou expanzi a mechanickou stabilitu. Vyberte si na základě vašich potřeb.
Rozpočet je faktor. Vyšší výkon obvykle stojí více. Najít rovnováhu.
| kritériu | Úvahy o |
|---|---|
| Průměr | Potřebná velikost |
| Ohnisková délka | Požaduje se zaměření |
| Povlak | Trvanlivost a odraznost |
| Substrát | Stabilita a expanze |
| Rozpočet | Náklady vs. výkon |
Konkávní zrcadla sbíhají světlo. Vytvářejí skutečné nebo virtuální obrázky.
Konvexní zrcátka se odchylují světlo. Vytvářejí virtuální obrazy s širšími zornými poli.
Vyberte si na základě vaší světelné cesty a potřeb obrazu. Zvažte prostor a optické rozložení.
| Zrcadlové typ | světelné cesty | tvorbu obrazu | pro |
|---|---|---|---|
| Konkávní | Konvergující | Skutečný/virtuální | Zobrazování, lasery |
| Konvexní | Rozdíl se | Virtuální | Bezpečnost, zabezpečení |
Neignorujte aberace. Mohou rozmazat obrazy, zejména ve vysokých úhlech.
Nepřehlédněte prahovou hodnotu poškození povlaku. Vysoká síla může poškodit povlaky.
Buďte opatrní s konvencemi znamení. Chyby ve vzdálenosti obrazu mohou vést k chybám.
Vyberte montáž hardwaru moudře. Nevhodné úchyty mohou ovlivnit výkon.
| Úskalí | , jak se vyhnout |
|---|---|
| Aberace | Použijte správný design |
| Poškození povlaku | Zkontrolujte prahovou hodnotu poškození |
| Podepsat chyby | Konvence s dvojitým kontrolou |
| Mount problémy | Vyberte správný hardware |
Sférická zrcadla mají zakřivený povrch ve tvaru koule. Parabolická zrcadla jsou tvarována jako parabola. Parabolická zrcadla zaostřují paralelní paprsky s jedním bodem bez sférické aberace, zatímco sférická zrcadla mohou způsobit aberace.
Ohnisková délka (F) se vypočítá jako f = r / 2, kde r je poloměr zakřivení zrcadla.
Ne v ideálním případě. Sférická zrcadla mají často aberace. Parabolická zrcadla jsou lepší pro kolimační laserové paprsky, protože mohou přesně zaostřit paralelní paprsky.
Konvexní zrcadlí křivku směrem ven a odrážejí světelné paprsky ven. Odražené paprsky se liší, takže vytvořené obrázky jsou virtuální, vzpřímené a menší než objekt, umístěný za zrcadlem.
Zlaté povlaky nabízejí vysokou odrazivost v infračerveném rozsahu. Jsou také odolné a odolné vůči oxidaci a korozi, což je činí vhodnými pro IR aplikace a drsné prostředí.
Použijte zastávku clony k omezení zadávání světla. Naneste asférické opravy na povrch zrcadla. Zvažte použití více zrcadel nebo čoček společně k minimalizaci aberací.
Sférická zrcadla na zakázku si můžete zakoupit od optických dodavatelů, jako je Band - Optics, Edmund Optics a Thorlabs. Tyto společnosti nabízejí různé možnosti přizpůsobení.
Časová doba se liší podle výrobce a složitosti objednávky. Obecně se může pohybovat od několika týdnů do několika měsíců. Konkrétní informace o dodavateli kontaktujte na základě vašich požadavků.
Pochopení sférických zrcadel je důležité. Mají mnoho využití v optice a průmyslu. Band - Optics se věnuje produkci vysoce kvalitních sférických zrcadel. Nabízejí přizpůsobení tak, aby vyhovovaly různým potřebám.
Podívejte se na kapelu - Katalog Optics '. Mají širokou škálu sférických zrcadel. Najdete zrcadla, která odpovídají požadavkům vašeho projektu. Jejich výrobky jsou spolehlivé a přesně vyrobené.
Přijměte opatření hned! Požádejte o nabídku, abyste poznali náklady. Stáhněte si datový list pro podrobné specifikace. Pokud máte dotazy, kontaktujte technickou podporu. Jsou připraveni vám pomoci vybrat správné zrcadlo.
