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Vues: 434 Auteur: Éditeur de site Temps de publication: 2025-06-06 Origine: Site
Les miroirs sphériques sont des miroirs à surfaces incurvées. Ce sont des parties d'une sphère. Il existe deux types principaux. L'un est des miroirs concaves. Leurs surfaces réfléchissantes font face au centre de la sphère. L'autre est des miroirs convexes. Leurs surfaces réfléchissantes sont vers l'extérieur.
Les miroirs sphériques sont très utiles dans de nombreux domaines. En optique, ils aident à former des images et à contrôler la lumière. En imagerie, ils sont utilisés dans les caméras et les microscopes pour obtenir des images claires. Dans l'industrie, ils sont dans les phares automobiles et les cuiseurs solaires. Ils aident à économiser de l'énergie et à améliorer la sécurité.
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Band - Optics est une grande entreprise dans le domaine de l'optique. Il a de nombreuses années d'expérience. Il se concentre sur la fabrication de composants optiques de haute qualité. Ses produits sont utilisés dans le monde entier.
Band - L'optique est vraiment bonne pour fabriquer des composants optiques personnalisés. Ils ont des technologies avancées et des travailleurs qualifiés. Ils peuvent faire des miroirs sphériques à haute précision. Ils peuvent répondre aux différents besoins des clients. Que vous ayez besoin d'un seul miroir ou d'une grande commande, ils peuvent bien le faire.
Les miroirs sphériques ont des surfaces incurvées. Ce sont des parties d'une sphère. Il existe deux types principaux. L'un est des miroirs concaves. Les surfaces réfléchissantes font face vers l'intérieur. L'autre est des miroirs convexes. Leurs surfaces réfléchissantes font face à l'extérieur.
Les miroirs concaves peuvent concentrer la lumière. Ils font que les rayons lumineux parallèles se rencontrent à un point. Les miroirs convexes étalent la lumière. Ils font que les rayons lumineux parallèles semblent provenir d'un point.
Terminologie clé et définitions
Sphère est un objet rond. Chaque point à sa surface est équidistant du centre.
La courbure est la mesure dans laquelle quelque chose est incurvé.
Le rayon de courbure ® est la distance de la surface du miroir au centre de la sphère.
Le point focal (f) est l'endroit où les rayons lumineux parallèles se réunissent après avoir réfléchi à partir d'un miroir concave.
La distance focale (F) est la distance entre le miroir et le point focal.
L'axe principal est une ligne imaginaire à travers le centre de courbure et le poteau du miroir.
Le sommet (poteau) est le point central de la surface du miroir.
Centre de courbure © est le centre de la sphère dont le miroir fait partie.
Comment la géométrie du miroir sphérique affecte le comportement de la lumière
La forme des miroirs sphériques détermine comment la lumière se comporte.
Les miroirs concaves se concentrent sur les rayons parallèles entrants à un point focal.
Les miroirs convexes font que les rayons sortants semblent provenir d'un point focal.
La courbure et la distance focale décident de la capacité de contrôle de la lumière du miroir.
Les conventions de signes positives vs négatives
Le signe focal diffère pour les miroirs concaves et convexes.
Pour les miroirs concaves, la distance focale (f) est positive.
Pour les miroirs convexes, la distance focale (f) est négative.
La distance de l'objet (U) et la distance de l'image (v) ont également des règles de signe.
La distance de l'objet (U) est généralement négative, car l'objet est devant le miroir.
La distance de l'image (v) est positive pour les images réelles et négatives pour les images virtuelles.
Le grossissement (M) et l'orientation de l'image
Le grossissement (M) est le rapport de la hauteur de l'image à la hauteur de l'objet.
Il peut être calculé en utilisant la formule M = V / U.
Le grossissement raconte également l'orientation de l'image.
Si m est positif, l'image est verticale par rapport à l'objet.
Si m est négatif, l'image est inversée.
Les images réelles sont généralement inversées, tandis que les images virtuelles sont verticales.
L'équation du miroir est 1 / f = 1 / u + 1 / v. Voyons comment cela vient.
Imaginez un objet et son image. Les distances sont la distance de l'objet (U) et la distance d'image (V). La distance focale est f.
Nous pouvons dériver l'équation en utilisant la géométrie et le comportement des rayons lumineux.
Cas spéciaux: lorsque l'objet est très loin (à l'infini), l'image se forme au point focal. Ainsi, si l'objet est à l'infini, la distance de l'image V est égale à la distance focale f.
Exemples pratiques:
Exemple 1: Un miroir concave a une longueur focale de 10 cm. Un objet est à 30 cm. Quelle est la distance de l'image?
En utilisant 1 / f = 1 / u + 1 / v,
1/10 = 1/30 + 1 / v.
Résolvant cela, nous obtenons V = 15 cm.
La formule d'agrandissement est m = hᵢ / hₒ = v / u.
Hᵢ est la hauteur de l'image. Hₒ est la hauteur de l'objet.
Il indique à quel point l'image est grande ou petite par rapport à l'objet.
Si | m | est plus grand que 1, l'image est agrandie. Si | m | est inférieur à 1, l'image est réduite.
Le signe de m montre l'orientation de l'image. M positif signifie droit. m négatif signifie inversé.
Problèmes d'échantillonnage:
Échantillon de miroir concave:
Un miroir concave a U = 20 cm, F = 10 cm.
Trouver m.
Tout d'abord, utilisez l'équation du miroir pour trouver v. 1/10 = 1/20 + 1 / v → v = 20 cm.
Alors m = v / u = 20/20 = 1. Ainsi, l'image a la même taille et inversée.
Échantillon de miroir convexe:
Un miroir convexe a u = 30 cm, f = -15 cm.
Trouver m.
Utilisation de l'équation miroir: 1 / (- 15) = 1/30 + 1 / v → V = -10 cm.
Alors m = -10/30 = -1/3. L'image est 缩小 et droite.
Règle 1: Les rayons parallèles à l'axe principal se reflètent à travers l'orientation.
Règle 2: Les rayons par le foyer reflètent parallèlement à l'axe principal.
Règle 3: Les rayons à travers le centre de la courbure se reflètent sur eux-mêmes.
Règle 4: Les rayons à travers le sommet reflètent symétriquement l'axe principal.
Voici comment les utiliser pour dessiner des diagrammes de rayons:
pour les miroirs concaves:
Dessinez un rayon incident parallèle à l'axe principal. Refléchissez-le à travers F.
Dessinez un rayon par F. reflétez-le parallèle à l'axe principal.
Où ils se rencontrent est le point d'image.
Pour les miroirs convexes:
Dessinez un rayon parallèle à l'axe principal. Reflétez-le comme s'il venait de F.
Dessinez un rayon vers F. reflétez-le parallèle à l'axe principal.
L'intersection donne le point d'image virtuel.
Diagrammes illustratifs et animations interactives:
les vidéos peuvent montrer comment les rayons se comportent. Une vidéo pourrait montrer le traçage des rayons pour les miroirs concaves avec des objets à différentes positions.
Un autre pourrait montrer des miroirs convexes et une formation d'images virtuelles.
Ces visuels contribuent à faciliter la compréhension.
Les miroirs concaves sont des miroirs convergents. Ils se courbent vers l'intérieur. Ils peuvent concentrer les rayons légers. Cela les rend utiles pour de nombreuses applications.
Comment les miroirs concaves convergent la lumière: ils reflètent la lumière vers l'intérieur. Ils font que les rayons lumineux parallèles se rencontrent à un point. Ce point est le point focal.
Objet au-delà de C → Image réelle, inversée et réduite.
Objet à C → Image réelle, inversée, de même taille.
Objet entre C et F → Image réelle, inversée et agrandie.
Objet à F → Image à Infinity.
Objet entre F et P → Image virtuelle, verticale et élargie.
| Position d'objet | Type d'image | Orientation d' | orientation d'image |
|---|---|---|---|
| Au-delà de C | Réel | Inversé | Réduit |
| À C | Réel | Inversé | De même taille |
| Entre C et F | Réel | Inversé | Élargi |
| À f | À l'infini | - | - |
| Entre F et P | Virtuel | Droit | Élargi |
Les télescopes utilisent des miroirs concaves comme miroirs primaires. Ils collectent et concentrent la lumière à partir d'objets distants.
Les phares et les lampes de poche les utilisent comme réflecteurs. Ils concentrent la lumière dans un faisceau fort.
Les miroirs de maquillage et les réflecteurs cosmétiques les utilisent. Ils fournissent des images agrandies pour un travail détaillé.
Les miroirs convexes sont des miroirs divergents. Ils se courbent vers l'extérieur. Ils écartent les rayons légers. Cela les rend utiles à différentes fins.
Comment les miroirs convex divergent la lumière: ils reflètent la lumière vers l'extérieur. Ils font que les rayons lumineux parallèles semblent provenir d'un point derrière le miroir.
Pour toutes les distances d'objet, les miroirs convexes forment des images virtuelles. Les images sont verticales et réduites en taille. L'accent est apparente derrière le miroir. C'est un point focal virtuel.
| Position d'objet | Type d'image | Orientation d' | orientation d'image |
|---|---|---|---|
| Toutes les positions | Virtuel | Droit | Réduit |
Vector Rewier et côté - Les rétroviseurs de vue utilisent des rétroviseurs convexes. Ils offrent un large champ de vision. Ils aident les conducteurs à voir plus de ce qui se passe et à côté d'eux.
Les miroirs de sécurité et de surveillance les utilisent. Ils couvrent de grandes zones. Ils sont utiles dans les magasins et les entrepôts.
Les réflecteurs à angle large dans les couloirs et les entrepôts les utilisent. Ils aident les gens à voir dans les coins et dans de grands espaces.
L'aberration sphérique est un problème courant avec les miroirs sphériques. Cela arrive à cause de la façon dont les rayons légers se comportent.
Définition et cause physique: elle est causée par les rayons OFF-Axe. Ces rayons se concentrent à différents points par rapport aux rayons centraux. La courbure du miroir fait que cela se produit. Plus le centre, plus le problème est plus important.
Impact sur la qualité de l'image: il rend les images floues. Les bords ne sont pas tranchants. Les détails se perdent. Les images semblent désordonnées et peu claires.
Méthodes pour minimiser l'aberration sphérique:
Utilisez un arrêt d'ouverture. Il limite la lumière entrant dans le miroir. Seuls les rayons centraux sont utilisés. Cela réduit le problème.
Les corrections asphériques peuvent aider. Ils changent légèrement la forme du miroir. Ce n'est plus une sphère parfaite. Cela aide à mieux concentrer les rayons.
Ajustez la conception du miroir. Parfois, changer la façon dont le miroir est fabriqué peut aider. Des revêtements spéciaux ou plusieurs miroirs peuvent être utilisés.
Le coma est une autre aberration. Il affecte les sources ponctuelles hors de l'axe.
OFF - Les points d'axe sont déformés. Ils ressemblent à des queues de comète. D'où le nom 'coma. '
L'astigmatisme et la courbure sur le terrain sont d'autres problèmes. L'astigmatisme fait que les images ont des stries. La courbure du champ rend l'image pas plate. Il est incurvé, il est donc difficile de tout concentrer à la fois.
Stratégies correctives et considérations de revêtement:
Les lentilles correctives peuvent aider. Ils réparent les chemins légers.
Des revêtements spéciaux peuvent réduire les réflexions indésirables. Cela aide à mieux contrôler la lumière.
L'utilisation de plusieurs miroirs ou objectifs ensemble peut également aider. Ils peuvent corriger différentes aberrations.
| Type d'aberration | de l'effet principal | Méthode de correction |
|---|---|---|
| Sphérique | Blur_edges | Arrêt d'ouverture |
| Coma | Comète_tails | Lentilles correctives |
| Astigmatisme | Traces | Revêtements spéciaux |
| Courbure de champ | Image courbe | Sys multiples |
Le verre optique est souvent utilisé. N-BK7 et la silice fusionnée sont des types courants.
Ils sont bons car ils sont clairs et peuvent être bien façonnés.
Un verre à faible expansion comme Zerodur® et Ule® est également utilisé.
Ils ne se développent ni ne contractent beaucoup avec les changements de température. Cela maintient la forme du miroir stable.
Des substrats métalliques tels que l'aluminium et le cuivre sont également utilisés. Ils sont forts et peuvent gérer une puissance élevée.
Le revêtement en aluminium est très courant. Il peut être protégé ou amélioré.
Il fonctionne bien sur une gamme à large bande de 400 à 2000 nm.
Sa réflectance est généralement supérieure à 85% dans la plage visible et plus de 90% dans la plage presque infrarouge.
Les revêtements en argent et en or sont utilisés à des fins spéciales.
L'or est bon pour les environnements infrarouges et à haute température.
L'argent fonctionne bien dans la plage visible de 400 à 700 nm.
Les revêtements multicouches diélectriques sont utilisés pour des applications spécifiques comme les miroirs EUV et VUV.
Les revêtements MO / Si sont utilisés pour la lithographie EUV à 13,5 nm.
Ils peuvent être conçus pour une utilisation à bande étroite ou à large bande.
| Type de revêtement | de la plage d'onde d'onde | de réflectance | Applications |
|---|---|---|---|
| Aluminium | 400–2000 nm | > 85% vis,> 90% NIR | Utilisation générale |
| Argent | 400–700 nm | Haut | Gamme visible |
| Or | Infrarouge | Haut | Ir et chaleur élevée |
| Diélectrique | Bandes spécifiques | Haut | EUV et VUV |
La précision de la figure de surface est cruciale. Il est mesuré en fractions d'une longueur d'onde comme λ / 4 ou λ / 10.
Plus il est proche de parfait, mieux le miroir fonctionne.
La finition de surface et la rugosité sont également importantes. Pour les miroirs EUV, RMS doit être inférieur à 3 Å.
Les spécifications de gratte-ci indiquent le nombre de rayures et de fouilles autorisées. Les normes comprennent 60-40 et 40-20.
L'épaisseur du centre et du bord, les tolérances de diamètre doivent également être contrôlées. Ils affectent la façon dont le miroir s'intègre et fonctionne dans les appareils.
Band - Optics propose des miroirs sphériques concaves en différentes tailles. Les diamètres disponibles comprennent 12 mm, 25 mm, 50 mm, 100 mm, etc. La distance focale varie de 10 mm à 500 mm. Différentes options de revêtement sont disponibles. Ce sont des revêtements protégés en aluminium, or et diélectriques.
Des miroirs convex compacts sont disponibles pour différentes utilisations comme les systèmes d'imagerie et les miroirs de sécurité. Les focales typiques sont de −10 mm à −200 mm. Vous pouvez choisir divers revêtements et obtenir des courbes de réflectance.
| de type miroir (mm) | Diamètres | de longueur focale (mm) | Options de revêtement |
|---|---|---|---|
| Concave | 12,25,50,100 | 10–500 | Aluminium, or, diélectrique |
| Convexe | Tailles compactes | -10–200 | Choix multiples |
Vous pouvez commander des miroirs focaux et diamètres personnalisés. Lors de la commande, vous devez sélectionner le bon substrat pour les environnements durs. Les exigences de précision comme la figure de surface et les tolérances λ / 10 doivent être satisfaites. Le délai de livraison, les prix et les quantités de commande minimale varient. Contact Band - Optics pour plus de détails.
Band - Optics fournit des miroirs sphériques EUV avec des revêtements multicouches MO / Si pour des applications de 13,5 nm. Ils ont des conceptions quasi-incident normales et des conceptions d'angle d'incident de 5 °.
Les miroirs sphériques VUV ont un revêtement Al / MGF₂ pour la plage de 120 à 200 nm. Ils présentent une rugosité de surface ultra-basse et une réflectance élevée.
| type de miroir | de | (NM) | Caractéristiques de la gamme d'ondes |
|---|---|---|---|
| EUV | Mo / si | 13.5 | Multicouche |
| Vuv | Al / mgf₂ | 120–200 | Faible rugosité |
Band - L'optique offre des supports de miroir de précision et des étapes de réglage. Ils ont également des boîtiers de protection et des enceintes. Des porte-miroirs pour les chambres à vide sont disponibles. De plus, ils fournissent des outils d'alignement et de laser pour le montage.
Commencez par savoir à quoi vous avez besoin du miroir. Est-ce pour les lasers, l'imagerie ou l'éclairage?
Différentes applications ont besoin de miroirs différents. Par exemple, le laser a besoin d'une manipulation élevée. L'imagerie a besoin d'une bonne résolution.
La longueur d'onde est également importante. Les miroirs peuvent être utilisés dans les gammes UV, VIS, IR ou EUV. Le revêtement doit correspondre à la longueur d'onde.
Pensez également à l'environnement. Sera-t-il dans un vide, une température élevée ou une atmosphère corrosive? Le miroir doit survivre là-bas.
Le diamètre et la distance focale sont essentiels. Ils décident de la taille et de la focalisation du miroir.
La qualité de la surface et la tolérance des figures sont importantes. Ils affectent la netteté de l'image.
La durabilité du revêtement et la courbe de réflectance sont importantes. Le revêtement doit durer et bien refléter.
Le matériau du substrat affecte l'expansion thermique et la stabilité mécanique. Choisissez en fonction de vos besoins.
Le budget est un facteur. Des performances plus élevées coûtent généralement plus cher. Trouver un équilibre.
| de critère | Considérations |
|---|---|
| Diamètre | Taille nécessaire |
| Distance focale | Focus requis |
| Revêtement | Durabilité et réflectance |
| Substrat | Stabilité et expansion |
| Budget | Coût par rapport aux performances |
Les miroirs concaves convergent la lumière. Ils forment des images réelles ou virtuelles.
Les miroirs convexes divergent la lumière. Ils forment des images virtuelles avec des champs de vue plus larges.
Choisissez en fonction de votre chemin lumineux et de vos besoins d'image. Considérez l'espace et la disposition optique.
| Type de miroir | Path de la formation | d'image de la formation | des étuis d'utilisation |
|---|---|---|---|
| Concave | Convergent | Réel / virtuel | Imagerie, lasers |
| Convexe | Divergeant | Virtuel | Sécurité, sécurité |
N'ignorez pas les aberrations. Ils peuvent brouiller les images, en particulier sous des angles élevés.
Ne négligez pas le seuil de dégâts de revêtement. La puissance élevée peut endommager les revêtements.
Soyez prudent avec les conventions des signes. Les erreurs de distance de l'image peuvent entraîner des erreurs.
Choisissez judicieusement le matériel de montage. Des supports inappropriés peuvent affecter les performances.
| Piège | comment éviter |
|---|---|
| Aberrations | Utiliser la conception appropriée |
| Dommages causés par le revêtement | Vérifier le seuil de dégâts |
| Signer les erreurs | Conventions à deux reprises |
| Problèmes de montage | Sélectionnez le matériel droit |
Les miroirs sphériques ont une surface incurvée en forme de sphère. Les miroirs paraboliques ont la forme d'une parabole. Les miroirs paraboliques concentrent les rayons parallèles à un seul point sans aberration sphérique, tandis que les miroirs sphériques peuvent provoquer des aberrations.
La distance focale (f) est calculée comme f = r / 2, où r est le rayon de courbure du miroir.
Pas idéalement. Les miroirs sphériques ont souvent des aberrations. Les miroirs paraboliques sont meilleurs pour la collimation des faisceaux laser car ils peuvent concentrer avec précision les rayons parallèles.
Les miroirs convexes se courbent vers l'extérieur et reflètent les rayons lumineux vers l'extérieur. Les rayons réfléchis divergent, de sorte que les images formées sont virtuelles, verticales et plus petites que l'objet, situées derrière le miroir.
Les revêtements en or offrent une haute réflectance dans la gamme infrarouge. Ils sont également durables et résistants à l'oxydation et à la corrosion, ce qui les rend adaptés aux applications IR et aux environnements difficiles.
Utilisez un arrêt d'ouverture pour limiter la lumière entrant. Appliquez des corrections asphériques sur la surface du miroir. Envisagez d'utiliser plusieurs miroirs ou objectifs pour minimiser les aberrations.
Vous pouvez acheter des miroirs sphériques sur mesure auprès de fournisseurs optiques tels que Band - Optics, Edmund Optics et Thorlabs. Ces sociétés proposent diverses options de personnalisation.
Le délai de livraison varie selon le fabricant et la complexité de la commande. Généralement, il peut aller de quelques semaines à plusieurs mois. Contactez le fournisseur pour des informations spécifiques en matière de délai en fonction de vos besoins.
Il est important de comprendre les miroirs sphériques. Ils ont de nombreuses utilisations dans l'optique et l'industrie. Band - Optics se consacre à la production de miroirs sphériques de haute qualité. Ils offrent une personnalisation pour répondre à différents besoins.
Consultez le groupe du groupe - Optics. Ils ont une large gamme de miroirs sphériques. Vous pouvez trouver des miroirs qui correspondent aux exigences de votre projet. Leurs produits sont fiables et fabriqués précisément.
Agissez maintenant! Demandez un devis pour connaître le coût. Téléchargez la fiche technique pour des spécifications détaillées. Contactez le support technique si vous avez des questions. Ils sont prêts à vous aider à choisir le bon miroir.
