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Ansichten: 434 Autor: Site Editor Veröffentlichung Zeit: 2025-06-06 Herkunft: Website
Kugelspiegel sind Spiegel mit gekrümmten Oberflächen. Sie sind Teile einer Kugel. Es gibt zwei Haupttypen. Einer sind konkave Spiegel. Ihre reflektierenden Oberflächen stehen vor der Mitte der Kugel. Der andere ist konvexe Spiegel. Ihre reflektierenden Oberflächen sind nach außen.
Kugelspiegel sind in vielen Bereichen sehr nützlich. In der Optik helfen sie, Bilder zu bilden und Licht zu steuern. In der Bildgebung werden sie in Kameras und Mikroskopen verwendet, um klare Bilder zu erhalten. In der Industrie sind sie in Auto -Scheinwerfern und Solarkochern. Sie helfen, Energie zu sparen und die Sicherheit zu verbessern.
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Band - Optik ist ein großartiges Unternehmen im Bereich der Optik. Es hat viele Jahre Erfahrung. Es konzentriert sich darauf, hochwertige optische Komponenten zu machen. Die Produkte werden weltweit verwendet.
Band - Optik ist wirklich gut darin, benutzerdefinierte optische Komponenten herzustellen. Sie haben fortschrittliche Technologie und Fachkräfte. Sie können kugelförmige Spiegel mit hoher Präzision herstellen. Sie können unterschiedliche Kundenbedürfnisse erfüllen. Egal, ob Sie einen einzelnen Spiegel oder eine große Bestellung benötigen, sie können es gut machen.
Kugelspiegel haben gekrümmte Oberflächen. Sie sind Teile einer Kugel. Es gibt zwei Haupttypen. Einer sind konkave Spiegel. Die reflektierenden Oberflächen sehen sich nach innen. Der andere ist konvexe Spiegel. Ihre reflektierenden Oberflächen sehen sich nach außen.
Konkave Spiegel können Licht fokussieren. Sie lassen sich an einem Punkt parallele Lichtstrahlen treffen. Konvexe Spiegel verteilen Licht aus. Sie machen parallele Lichtstrahlen anscheinend von einem Punkt.
Die Sphäre der wichtigsten Terminologie und Definitionen
ist ein rundes Objekt. Jeder Punkt auf seiner Oberfläche ist äquidistisch aus der Mitte.
Krümmung ist der Grad, in dem etwas gekrümmt ist.
Der Radius der Krümmung ® ist der Abstand von der Spiegeloberfläche in die Mitte der Kugel.
In der Schwerpunkte Punkt (f) treffen sich parallele Lichtstrahlen, nachdem sie aus einem konkaven Spiegel reflektiert werden.
Die Brennweite (f) ist der Abstand vom Spiegel zum Brennpunkt.
Die Hauptachse ist eine imaginäre Linie durch die Krümmungsmitte und den Pol des Spiegels.
Scheitelpunkt (Pol) ist der Mittelpunkt der Spiegeloberfläche.
Krümmungszentrum © ist die Mitte der Kugel, zu der der Spiegel ein Teil ist.
Wie die Geometrie des sphärischen Spiegels das Lichtverhalten beeinflusst.
Die Form der kugelförmigen Spiegel bestimmt, wie sich das Licht verhält.
Konkave Spiegel fokussieren eingehende parallele Strahlen bis zu einem Brennpunkt.
Konvexe Spiegel machen ausgehende Strahlen aus einem Brennpunkt zu kommen.
Die Krümmung und Brennweite entscheiden über das Licht des Spiegels - Steuerungsfähigkeit.
Positive vs. negative Vorzeichenkonventionen
Brennlängenzeichen unterscheiden sich für konkave und konvexe Spiegel.
Für konkave Spiegel ist die Brennweite (f) positiv.
Für konvexe Spiegel ist die Brennweite (f) negativ.
Die Objektabstand (U) und die Bildabstand (v) haben ebenfalls Zeichenregeln.
Die Objektabstand (U) ist normalerweise negativ, da sich das Objekt vor dem Spiegel befindet.
Die Bilddistanz (v) ist positiv für reale Bilder und negativ für virtuelle Bilder.
Vergrößerung (m) und Bildorientierungsvergrößerung
(m) ist das Verhältnis der Bildhöhe zu Objekthöhe.
Es kann unter Verwendung der Formel M = V / U berechnet werden.
Die Vergrößerung erzählt auch zur Bildorientierung.
Wenn M positiv ist, ist das Bild relativ zum Objekt aufrecht.
Wenn M negativ ist, ist das Bild invertiert.
Reale Bilder werden normalerweise umgekehrt, während virtuelle Bilder aufrecht sind.
Die Spiegelgleichung beträgt 1/f = 1/u + 1/v. Mal sehen, wie es kommt.
Stellen Sie sich ein Objekt und sein Bild vor. Die Abstände sind Objektabstand (U) und Bildabstand (V). Die Brennweite ist f.
Wir können die Gleichung mit Geometrie und Lichtstrahlverhalten ableiten.
Besondere Fälle: Wenn das Objekt sehr weit ist (im Unendlichen), bildet sich das Bild am Brennpunkt. Wenn sich das Objekt also in Unendlichkeit befindet, entspricht der Bildabstand V der Brennweite f f.
Praktische Beispiele:
Beispiel 1: Ein konkaver Spiegel hat eine Brennweite von 10 cm. Ein Objekt ist 30 cm entfernt. Was ist die Bilddistanz?
Mit 1/F = 1/U + 1/V
1/10 = 1/30 + 1/V.
Wenn wir dies lösen, erhalten wir V = 15 cm.
Die Vergrößerungsformel ist m = hᵢ / hₒ = v / u.
Hᵢ ist Bildhöhe. Hₒ ist Objekthöhe.
Es zeigt, wie groß oder klein das Bild mit dem Objekt verglichen wird.
Wenn | m | ist größer als 1, das Bild ist vergrößert. Wenn | m | ist weniger als 1, das Bild wird reduziert.
Das Zeichen von m zeigt die Bildorientierung. M positiv bedeutet aufrecht. M negative Mittelwerte invertiert.
Stichprobenprobleme:
Konkavspiegel Probe:
Ein konkaver Spiegel hat U = 20 cm, F = 10 cm.
Finde m.
Verwenden Sie zunächst die Spiegelgleichung, um v. 1/10 = 1/20 + 1/V → V = 20 cm zu finden.
Dann m = v / u = 20/20 = 1. Das Bild hat also gleiche Größe und invertiert.
Konvexer Spiegelprobe:
Ein konvexer Spiegel hat U = 30 cm, F = -15 cm.
Finde m.
Verwenden von Spiegelgleichungen: 1/( -15) = 1/30 + 1/V → V = -10 cm.
Dann m = -10/30 = -1/3. Bild ist 缩小 und aufrecht.
Regel 1: Strahlen parallel zur Hauptachse spiegeln im Fokus wider.
Regel 2: Strahlen im Fokus spiegeln parallel zur Hauptachse wider.
Regel 3: Strahlen durch das Krümmungszentrum reflektieren sich auf sich selbst.
Regel 4: Strahlen durch den Scheitelpunkt reflektieren symmetrisch um die Hauptachse.
Hier erfahren Sie, wie Sie sie zum Zeichnen von Strahlendiagrammen verwenden:
Für konkave Spiegel:
Zeichnen Sie einen Vorfallstrahl parallel zur Hauptachse. Reflektieren Sie es durch F.
Zeichnen Sie einen Strahl durch F. reflektieren Sie ihn parallel zur Hauptachse.
Wo sie sich treffen, ist der Bildpunkt.
Für konvexe Spiegel:
Zeichnen Sie einen Strahl parallel zur Hauptachse. Refled It so, als ob er von F.
Zeichnen Sie einen Strahl, der in Richtung F geht. Reflektieren Sie ihn parallel zur Hauptachse.
Die Kreuzung gibt den virtuellen Bildpunkt an.
Illustrative Diagramme und interaktive Animationen:
Videos können zeigen, wie sich Strahlen verhalten. Ein Video könnte Ray Tracing für konkave Spiegel mit Objekten an verschiedenen Positionen anzeigen.
Ein anderer könnte konvexe Spiegel und virtuelle Bildbildung zeigen.
Diese visuelle Unterstützung erleichtert das Verständnis.
Konkave Spiegel sind konvergierende Spiegel. Sie krümmen sich nach innen. Sie können Lichtstrahlen fokussieren. Dies macht sie für viele Anwendungen nützlich.
Wie konkave Spiegel Licht konvergieren: Sie reflektieren Licht nach innen. Sie lassen sich an einem Punkt parallele Lichtstrahlen treffen. Dieser Punkt ist der Schwerpunkt.
Objekt jenseits von C → Real, invertiert, reduziertes Bild.
Objekt bei C → Real, invertiertes und gleiches Bild.
Objekt zwischen C und F → Real, invertiertes, vergrößertes Bild.
Objekt bei F → Bild bei unendlich.
Objekt zwischen F und P → virtuell, aufrecht, vergrößertes Bild.
| Objektpositions | Bildtyp | Bildorientierungs | Bildgröße |
|---|---|---|---|
| Jenseits c | Real | Invertiert | Reduziert |
| Bei c | Real | Invertiert | Gleiche Größe |
| Zwischen c und f | Real | Invertiert | Vergrößert |
| Bei f | In unendlich | - | - |
| Zwischen f und p | Virtuell | Aufrecht | Vergrößert |
Teleskope verwenden konkave Spiegel als primäre Spiegel. Sie sammeln und fokussieren Licht von entfernten Objekten.
Scheinwerfer und Taschenlampen verwenden sie als Reflektoren. Sie fokussieren Licht in einen starken Strahl.
Make -up -Spiegel und kosmetische Reflektoren verwenden sie. Sie bieten vergrößerte Bilder für detaillierte Arbeiten.
Konvexe Spiegel sind divergierende Spiegel. Sie krümmen sich nach außen. Sie verteilen leichte Strahlen auseinander. Dies macht sie für verschiedene Zwecke nützlich.
Wie konvexe Spiegel Licht unterscheiden: Sie reflektieren Licht nach außen. Sie machen parallele Lichtstrahlen aus einem Punkt hinter dem Spiegel.
Für alle Objektabstände bilden konvexe Spiegel virtuelle Bilder. Die Bilder sind aufrecht und reduziert. Der offensichtliche Fokus liegt hinter dem Spiegel. Es ist ein virtueller Schwerpunkt.
| Objektpositions | Bildtyp | Bildorientierungs | Bildgröße |
|---|---|---|---|
| Alle Positionen | Virtuell | Aufrecht | Reduziert |
Fahrzeug Rückfahransicht und Seitenspiegel verwenden konvexe Spiegel. Sie bieten ein breites Sichtfeld. Sie helfen den Fahrern, mehr von dem zu sehen, was dahinter und neben ihnen steckt.
Sicherheits- und Überwachungsspiegel verwenden sie. Sie bedecken große Bereiche. Sie sind nützlich in Geschäften und Lagern.
Weitwinkelreflektoren in Fluren und Lagerhäusern verwenden sie. Sie helfen den Menschen, in den Ecken und in großen Räumen herumzusehen.
Die sphärische Aberration ist ein häufiges Problem bei kugelförmigen Spiegeln. Es geschieht, weil sich Lichtstrahlen verhalten.
Definition & physische Ursache: Es wird durch Aus -Achsenstrahlen verursacht. Diese Strahlen konzentrieren sich an unterschiedliche Punkte im Vergleich zu den zentralen Strahlen. Die Krümmung des Spiegels lässt dies geschehen. Je weiter vom Zentrum entfernt, desto mehr das Problem.
Auswirkungen auf die Bildqualität: Es macht Bilder verschwommen. Die Kanten sind nicht scharf. Details gehen verloren. Bilder sehen chaotisch und unklar aus.
Methoden zur Minimierung der sphärischen Aberration:
Verwenden Sie einen Blendenstopp. Es begrenzt das Licht, das in den Spiegel eintritt. Es werden nur zentrale Strahlen verwendet. Dies reduziert das Problem.
Asphärische Korrekturen können helfen. Sie verändern die Form des Spiegels leicht. Es ist keine perfekte Sphäre mehr. Dies hilft, Strahlen besser zu fokussieren.
Passen Sie das Spiegeldesign an. Manchmal kann das Ändern der Art und Weise, wie der Spiegel hergestellt wird, helfen. Spezielle Beschichtungen oder mehrere Spiegel können verwendet werden.
Das Koma ist eine weitere Aberration. Es wirkt sich aus - Achsenpunktquellen.
Aus - Achsenpunkte werden verzerrt. Sie sehen aus wie Kometenschwänze. Daher der Name 'Coma. '
Astigmatismus und Feldkrümmung sind andere Themen. Astigmatismus macht Bilder, die Streifen haben. Die Feldkrümmung macht das Bild nicht flach. Es ist gebogen, es ist also schwierig, alles auf einmal zu fokussieren.
Überlegungen zur Korrektur von Korrekturstrategien und Beschichtungsbeschichtung:
Korrekturlinsen können helfen. Sie reparieren die Lichtwege.
Spezialbeschichtungen können unerwünschte Reflexionen reduzieren. Dies hilft, das Licht besser zu kontrollieren.
Die Verwendung mehrerer Spiegel oder Objektive zusammen kann auch helfen. Sie können verschiedene Aberrationen korrigieren.
| Aberrationstyp | der Hauptereffekt | Korrekturmethode |
|---|---|---|
| Sphärisch | Blur_edges | Blende stoppen |
| Koma | Comet_tails | Korrekturlinsen |
| Astigmatismus | Streifen | Spezialbeschichtungen |
| Feldkrümmung | Gebogenes Bild | Multi -Element -Sys |
Oft wird optisches Glas verwendet. N-BK7 und fusionierte Kieselsäure sind gängige Typen.
Sie sind gut, weil sie klar sind und gut geformt werden können.
Es wird ebenfalls ein Glas mit niedrigem Expansionsglas wie Zerodur® und Ule® verwendet.
Sie erweitern oder verziehen sich nicht viel mit Temperaturänderungen. Dies hält die Spiegelform stabil.
Metallische Substrate wie Aluminium und Kupfer werden ebenfalls verwendet. Sie sind stark und können mit hoher Leistung umgehen.
Aluminiumbeschichtung ist sehr häufig. Es kann geschützt oder verstärkt werden.
Es funktioniert gut in einem Breitbandbereich von 400 bis 200000 nm.
Sein Reflexionsvermögen beträgt in der Regel über 85% im sichtbaren Bereich und über 90% im Nahinfrarotbereich.
Silber- und Goldbeschichtungen werden für besondere Zwecke verwendet.
Gold ist gut für Infrarot- und Hochtemperaturumgebungen.
Silber funktioniert gut im sichtbaren Bereich von 400 bis 700 nm.
Dielektrische Mehrschichtbeschichtungen werden für bestimmte Anwendungen wie EUV- und VUV -Spiegel verwendet.
MO/SI -Beschichtungen werden für die EUV -Lithographie bei 13,5 nm verwendet.
Sie können für die Verwendung von Schmalband oder Breitband ausgelegt werden.
| Beschichtungstyp | Wellenlängen | Reflexionsanwendungen | -Reichweite |
|---|---|---|---|
| Aluminium | 400–2000 nm | > 85% vis,> 90% NIR | Allgemeiner Gebrauch |
| Silber | 400–700 nm | Hoch | Sichtbare Reichweite |
| Gold | Infrarot | Hoch | IR & hohe Hitze |
| Dielektrikum | Spezifische Bänder | Hoch | EUV & VUV |
Die Genauigkeit der Oberflächenfigur ist entscheidend. Es wird in Fraktionen einer Wellenlänge wie λ/4 oder λ/10 gemessen.
Je näher an perfekter, desto besser ist der Spiegel.
Oberflächenfinish und Rauheit auch wichtig. Bei EUV -Spiegeln sollten RMS weniger als 3 Å betragen.
Kratzdig-Spezifikationen geben an, wie viele Kratzer und Ausgrabungen zulässig sind. Die Standards umfassen 60-40 und 40-20.
Mittel- und Kantendicke, Durchmessertoleranzen müssen ebenfalls kontrolliert werden. Sie beeinflussen, wie der Spiegel in Geräten passt und funktioniert.
Band - Optics bietet konkave sphärische Spiegel in verschiedenen Größen. Zu den verfügbaren Durchmessern gehören 12 mm, 25 mm, 50 mm, 100 mm usw. Die Brennweite reicht von 10 mm bis 500 mm. Es stehen verschiedene Beschichtungsoptionen zur Verfügung. Sie sind geschützte Aluminium-, Gold- und dielektrische Beschichtungen.
Kompakte konvexe Spiegel stehen für verschiedene Verwendungszwecke wie Bildgebungssysteme und Sicherheitsspiegel zur Verfügung. Die typischen Fokuslängen liegen von –10 mm bis –200 mm. Sie können verschiedene Beschichtungen auswählen und Reflexionskurven erhalten.
| MM | (MM) | Spiegelstypdurchmesser (MM) | -Beschichtungsoptionen |
|---|---|---|---|
| Konkav | 12,25,50,100 | 10–500 | Aluminium, Gold, Dielektrikum |
| Konvex | Kompaktgrößen | –10–200 | Mehrere Entscheidungen |
Sie können benutzerdefinierte Brennweite und Durchmesserspiegel bestellen. Bei der Bestellung müssen Sie das richtige Substrat für harte Umgebungen auswählen. Präzisionsanforderungen wie Oberflächenfigur und λ/10 -Toleranzen müssen erfüllt sein. Die Vorlaufzeit, die Preisgestaltung und die minimalen Bestellmengen variieren. Kontaktband - Optik für Details.
Band - Optik bietet EUV -sphärische Spiegel mit MO/Si -Mehrschichtbeschichtungen für 13,5 -nm -Anwendungen. Sie haben Quasi - normale Inzidenz und 5 ° -Fasserwinkeldesigns.
VUV -sphärische Spiegel haben eine Al/Mgf₂ -Beschichtung für den Bereich von 120–200 nm. Sie verfügen über ultra -niedrige Rauheit und hohes Reflexionsvermögen mit geringer Oberfläche.
| Spiegeltyp | -Beschichtungswellenlängenbereich | (NM) | Merkmale |
|---|---|---|---|
| Euv | Mo/Si | 13.5 | Mehrschicht |
| Vuv | Al/mgf₂ | 120–200 | Geringe Rauheit |
Band - Optics bietet Präzisionsspiegelmontage und Einstellphasen. Sie haben auch Schutzhäuser und Gehäuse. Spiegelhalter für Vakuumkammern sind verfügbar. Außerdem bieten sie Ausrichtung und Laserwerkzeuge für die Montage.
Beginnen Sie, indem Sie wissen, wofür Sie den Spiegel brauchen. Ist es für Laser, Bildgebung oder Beleuchtung?
Unterschiedliche Anwendungen benötigen unterschiedliche Spiegel. Zum Beispiel braucht Laser hohe Leistung. Bildgebung braucht eine gute Auflösung.
Wellenlänge ist auch wichtig. Spiegel können in UV-, VIS-, IR- oder EUV -Bereichen verwendet werden. Die Beschichtung muss mit der Wellenlänge übereinstimmen.
Denken Sie auch über die Umwelt nach. Wird es sich in einem Vakuum, einer hohen Temperatur oder einer korrosiven Atmosphäre befinden? Der Spiegel muss dort überleben.
Durchmesser und Brennweite sind entscheidend. Sie entscheiden über die Größe und den Fokus des Spiegels.
Oberflächenqualität und Figur -Toleranzmaterial. Sie beeinflussen die Bildschärfe.
Die Haltbarkeit und die Reflexionsvermögenskurve sind wichtig. Die Beschichtung muss gut dauern und gut reflektieren.
Substratmaterial beeinflusst die thermische Expansion und mechanische Stabilität. Wählen Sie basierend auf Ihren Bedürfnissen.
Budget ist ein Faktor. Höhere Leistung kostet normalerweise mehr. Finden Sie ein Gleichgewicht.
| Kriterienüberlegungen | |
|---|---|
| Durchmesser | Größe benötigt |
| Brennweite | Fokus erforderlich |
| Beschichtung | Haltbarkeit und Reflexion |
| Substrat | Stabilität und Expansion |
| Budget | Kosten vs. Leistung |
Konkave Spiegel konvergieren Licht. Sie bilden echte oder virtuelle Bilder.
Konvexe Spiegel unterscheiden das Licht. Sie bilden virtuelle Bilder mit breiteren Sichtfeldern.
Wählen Sie basierend auf Ihren Lichtpfad und Bildanforderungen. Betrachten Sie Raum und optisches Layout.
| Spiegel Typ | Light Pfad | Bildbildung | Anwendungsfälle |
|---|---|---|---|
| Konkav | Konvergieren | Echt/virtuell | Bildgebung, Laser |
| Konvex | Abweichend | Virtuell | Sicherheit, Sicherheit |
Ignorieren Sie keine Aberrationen. Sie können Bilder verschwimmen, insbesondere bei hohen Winkeln.
Übersehen Sie keine Schadensschwelle für die Beschichtung. Hohe Leistung kann Beschichtungen beschädigen.
Seien Sie vorsichtig mit Zeichenkonventionen. Fehler in der Bildabstand können zu Fehlern führen.
Wählen Sie mit Bedacht ein Montage -Hardware. Unangemessene Halterungen können die Leistung beeinflussen.
| Fallstrick | , wie man vermeiden kann |
|---|---|
| Aberrationen | Verwenden Sie das richtige Design |
| Beschichtungsschaden | Schadensschwelle überprüfen |
| Fehler unterzeichnen | Doppelprüfung Konventionen |
| Montageprobleme | Wählen Sie die rechte Hardware |
Kugelspiegel haben eine gekrümmte Oberfläche wie eine Kugel. Parabolspiegel sind wie eine Parabel geformt. Parabolische Spiegel fokussieren parallele Strahlen auf einen einzigen Punkt ohne sphärische Aberration, während kugelförmige Spiegel Aberrationen verursachen können.
Die Brennweite (f) wird als F = R / 2 berechnet, wobei R der Krümmungsradius des Spiegels ist.
Nicht idealerweise. Kugelspiegel haben oft Aberrationen. Parabolische Spiegel sind besser, um Laserstrahlen zu kollimieren, da sie parallele Strahlen genau fokussieren können.
Konvexe Spiegel krümmen sich nach außen und reflektieren leichte Strahlen nach außen. Die reflektierten Strahlen wenden sich so ab, sodass die gebildeten Bilder virtuell, aufrecht und kleiner als das Objekt hinter dem Spiegel liegen.
Goldbeschichtungen bieten ein hohes Reflexionsvermögen im Infrarotbereich. Sie sind auch langlebig und resistent gegen Oxidation und Korrosion, wodurch sie für IR -Anwendungen und harte Umgebungen geeignet sind.
Verwenden Sie eine Blende -Stopp, um das Eingeben des Lichts zu begrenzen. Tragen Sie Asphärische Korrekturen auf die Spiegeloberfläche auf. Erwägen Sie, mehrere Spiegel oder Objektive zusammen zu verwenden, um Aberrationen zu minimieren.
Sie können maßgefertigte kugelförmige Spiegel von optischen Lieferanten wie Band - Optik, Edmund Optics und Thorlabs kaufen. Diese Unternehmen bieten verschiedene Anpassungsoptionen an.
Die Vorlaufzeit variiert je nach Hersteller und Komplexität der Ordnung. Im Allgemeinen kann es zwischen einigen Wochen bis zu mehreren Monaten reichen. Wenden Sie sich an den Lieferanten, um spezifische Vorlaufzeitinformationen basierend auf Ihren Anforderungen zu erhalten.
Das Verständnis der sphärischen Spiegel ist wichtig. Sie haben viele Verwendungszwecke in Optik und Industrie. Band - Optik widmet sich der Herstellung von hochwertigen kugelförmigen Spiegeln. Sie bieten Anpassungen, um unterschiedliche Bedürfnisse zu erfüllen.
Schauen Sie sich Band - Optics 'Katalog an. Sie haben eine breite Palette von sphärischen Spiegeln. Sie finden Spiegel, die den Anforderungen Ihres Projekts entsprechen. Ihre Produkte sind zuverlässig und präzise gemacht.
Nehmen Sie jetzt Maßnahmen aus! Fordern Sie ein Angebot an, um die Kosten zu kennen. Laden Sie das Datenblatt für detaillierte Spezifikationen herunter. Wenden Sie sich an den technischen Support, wenn Sie Fragen haben. Sie sind bereit, Ihnen bei der Auswahl des richtigen Spiegels zu helfen.
