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Vues: 0 Auteur: Éditeur de site Temps de publication: 2025-07-15 Origine: Site
Un miroir optique est un composant spécialisé conçu pour refléter la lumière dans les systèmes optiques. Ces miroirs créent des images claires en mettant la lumière sur leurs surfaces. De nombreux dispositifs optiques reposent sur des miroirs optiques de haute qualité pour minimiser la distorsion et améliorer la qualité du faisceau. Les types de miroirs optiques diélectriques et métalliques sont essentiels pour les performances des systèmes optiques modernes, en particulier lorsqu'ils travaillent avec des lasers de haute puissance. Les miroirs optiques varifocaux MEMS peuvent rapidement ajuster les faisceaux de mise au point et de forme, ce qui les rend précieux dans les applications scientifiques et industrielles. Alors que les gens rencontrent des miroirs dans la vie quotidienne, les miroirs optiques jouent un rôle crucial dans les instruments scientifiques et les technologies avancées.
Les miroirs optiques rebondissent de manière exacte. Ils aident à guider, à concentrer ou à façonner les faisceaux lumineux dans les outils scientifiques et les outils quotidiens. Les miroirs optiques de haute qualité ont des surfaces très lisses. Ils ont également des revêtements spéciaux pour les faire réfléchir mieux et durer plus longtemps. Les miroirs se présentent sous différentes formes comme plates, concaves et convexes. Chaque forme fabrique différentes images et a son propre travail. Certains miroirs, comme les miroirs bidirectionnels et les premiers surfaces, ont des conceptions spéciales. Ceux-ci sont utilisés pour la sécurité, la science et les emplois qui nécessitent une grande précision. Il est très important de choisir le matériau miroir droit et le revêtement. Cela est nécessaire pour de bonnes performances, en particulier avec les lasers et différentes couleurs de lumière. Les miroirs optiques sont importants dans les télescopes, les lasers, les outils médicaux et les systèmes de sécurité. Ils aident à contrôler où va la lumière. Les miroirs sont souvent meilleurs que les lentilles pour les grandes optiques de grande, légères et de haute qualité. Cela est vrai pour les télescopes spatiaux. Savoir comment les miroirs fonctionnent et leurs types nous aident à faire une meilleure technologie. Cela aide également à améliorer les choses quotidiennes qui utilisent la lumière.
Un miroir optique est une partie optique réfléchissante spéciale. Il a une surface très lisse qui rebondit la lumière d'une certaine manière. Les gens utilisent ces miroirs dans des choses comme les télescopes et les microscopes. Ils sont également utilisés dans les appareils laser. Le travail principal d'un miroir optique est de déplacer ou de façonner très précisément les faisceaux lumineux. Les miroirs optiques ne sont pas comme les miroirs que vous avez à la maison. Ils doivent être faits avec des normes très élevées pour leur douceur et leur brillant. Ces miroirs aident à clarifier les images et à envoyer la lumière exactement là où il doit aller dans la science et l'industrie.
Les miroirs optiques ont de nombreuses caractéristiques importantes qui les rendent différentes des miroirs normaux.
La réflectivité signifie la quantité de lumière que le miroir peut rebondir. Une réflectivité élevée aide les systèmes optiques à mieux fonctionner.
La qualité de la surface signifie que le miroir doit être très plat et ne pas avoir de rayures. Même les petites marques peuvent aggraver l'optique réfléchissante.
La résistance aux dommages au laser signifie que certains miroirs peuvent gérer de forts faisceaux laser sans se casser.
La durabilité du revêtement signifie que le revêtement du miroir devrait durer longtemps et ne pas être ruiné par l'environnement.
La dilatation thermique signifie que le miroir ne doit pas changer beaucoup de forme lorsqu'il devient chaud ou froid.
La distorsion du front d'onde signifie que le miroir ne doit pas plier ou tordre la lumière lorsqu'elle rebondit.
La réflectivité spectrale et la bande passante signifient que certains miroirs ne reflètent que certaines couleurs ou types de lumière.
La forme de surface signifie que les rétroviseurs peuvent être plats ou incurvés, selon ce dont le système optique a besoin.
Les matériaux signifient que du verre ou des métaux spéciaux sont utilisés pour la base du miroir, et des revêtements sont ajoutés pour le rendre meilleur.
Remarque: le fonctionnement d'un miroir optique dépend à la fois du matériau et du revêtement. Ces choses aident le miroir à faire son travail dans différentes utilisations réfléchissantes d'optique.
Les miroirs fonctionnent en faisant rebondir la lumière sur leurs surfaces. Lorsque la lumière frappe un miroir optique, la couche lisse d'atomes renvoie la lumière. Cela ne se produit pas à cause d'un seul atome. De nombreux atomes à la surface travaillent ensemble en équipe. Le champ électromagnétique de la lumière rencontre la surface, et les électrons du miroir réagissent d'une manière qui suit les règles de la physique appelés équations de Maxwell. Cela fait une réflexion claire et nette.
La surface du miroir doit être très lisse pour une bonne réflexion. S'il y a des bosses ou des rayures, une lumière se dispersera et l'image ne sera pas aussi claire. En optique réfléchissante, la forme et le revêtement du miroir changent également à quel point il rebondit bien. Les miroirs plats renvoient la lumière en ligne droite. Les miroirs incurvés peuvent se concentrer ou étaler la lumière. La façon dont le miroir optique est fabriqué permet de contrôler la lumière à bien des égards, comme faire des images ou guider les faisceaux laser.
La loi de la réflexion nous raconte comment la lumière agit avec un miroir. Il dit que l'angle où la lumière frappe le miroir est la même que l'angle où il rebondit. Nous appelons le premier angle l'angle d'incidence. Le deuxième angle est l'angle de réflexion. Les deux angles sont mesurés à partir d'une ligne qui monte directement du miroir. Cette ligne est appelée la normale. Cette règle fonctionne pour toutes les surfaces lisses, même en optique et en dispositifs optiques.
En classe, les élèves peuvent voir cette loi avec des expériences simples. Ils utilisent des boîtes à rayons et des miroirs plats pour fabriquer de fines poutres de lumière. Lorsque la lumière frappe le miroir, les élèves dessinent les chemins de la lumière avant et après son rebond. Ils voient que l'angle qui va correspond toujours à l'angle qui sort. Les enseignants peuvent le comparer à une boule de caoutchouc frappant un mur. La balle rebondit au même angle qu'il a frappé, tout comme la lumière sur un miroir. À la maison, les étudiants peuvent briller une lampe de poche sur un miroir et utiliser du papier pour marquer le chemin de la lumière. Ce test facile aide à montrer que la loi de la réflexion est vraie. Si vous regardez un miroir lisse puis à une surface rugueuse, comme du papier ou de la peau, vous voyez une différence. Le miroir donne une réflexion claire, mais la surface rugueuse diffuse la lumière. Ces activités aident à prouver que la loi de la réflexion fonctionne pour les miroirs optiques.
Les miroirs font des images en faisant rebondir la lumière d'une certaine manière. Le genre et la forme du miroir changent l'image que vous voyez. En optique, les miroirs plats, les miroirs concaves et les miroirs convexes font tous des images différentes. Les miroirs plats, comme les miroirs de salle de bain, montrent des images qui ont l'air de la même taille que la vraie chose et semblent être derrière le miroir. Les miroirs concaves, comme ceux des radiateurs électriques, peuvent concentrer la lumière et faire de vraies images, telles que les bobines brillantes à l'intérieur du radiateur. Les miroirs convexes, utilisés dans les magasins pour la sécurité, font des images plus petites et permettent aux gens de voir plus de surface.
Le tableau ci-dessous énumère quelques exemples réels de la description des différents exemples de formes de miroirs optiques:
| Type de miroir des | du monde réel | description |
|---|---|---|
| Miroir plat | Miroirs de salle de bain, miroirs dentaires, miroirs de maquillage, miroirs de sécurité dans les magasins | Les images sont généralement de la même taille que l'objet, ou elles peuvent être plus grandes ou plus petites en fonction de l'utilisation du miroir (comme les miroirs dentaires rendent les choses plus grandes, les miroirs de sécurité rendent les choses plus petites). |
| Miroir concave | Radiateurs de salle électrique | Utilisé pour refléter la chaleur des bobines chaudes et faire de vraies images des bobines. |
| Miroir convexe | Miroirs de sécurité dans les magasins | Fait des images plus petites afin que les gens puissent voir une zone plus grande pour la sécurité. |
Les miroirs optiques sont importants dans ces exemples. Ils nous aident à voir des images claires pour une utilisation quotidienne et une sécurité. En optique, savoir comment les miroirs créent des images aident les gens à créer de meilleurs outils. Que ce soit dans un laboratoire ou un magasin, la loi de la réflexion explique comment fonctionnent les miroirs optiques et comment nous les utilisons tous les jours.
Un miroir plan a une surface plate et lisse. Les gens utilisent ces miroirs dans les salles de bains et les dressings. Dans les systèmes optiques, un miroir plan fait une image virtuelle. Cela signifie que vous ne pouvez pas mettre l'image sur un écran. L'image a l'air debout et a la même taille que l'objet. Les miroirs d'avion se retournent à gauche et à droite, donc les mots regardent en arrière en eux. La loi de la réflexion explique comment ils fonctionnent. La lumière frappe le miroir et rebondit au même angle.
Certaines choses clés sur les miroirs d'avion sont:
La surface est plate et lisse pour les réflexions claires.
L'image est de la même taille que l'objet.
Les images sont toujours verticales et virtuelles.
Il n'y a pas de point focal et la vue est limitée.
Les miroirs d'avion sont importants dans de nombreux appareils et la vie quotidienne. Les gens les utilisent dans des périscopes pour examiner les choses. Les kaléidoscopes les utilisent pour fabriquer des modèles. Les caméras SLR utilisent-les pour envoyer de la lumière au viseur. Les scientifiques utilisent des miroirs d'avion en microscopes pour éclairer les échantillons. Ces miroirs sont également dans des outils de navigation comme les sextants. Ils aident aux systèmes de sécurité pour regarder les zones.
Un miroir concave se courbe vers l'intérieur, comme l'intérieur d'un bol. Cette forme lui permet de se concentrer légère à un seul endroit appelé le point focal. Lorsque les rayons lumineux droits frappent un miroir concave, ils rebondissent et se rencontrent à cet endroit. La distance focale est la moitié du rayon de courbe du miroir. La formule miroir, 1 / p + 1 / q = 1 / f , aide à trouver où se trouve l'image. Ici, P est à quelle distance l'objet est, Q est à quelle distance l'image est, et f est la distance focale.
L'image d'un miroir concave change avec la place de l'objet:
Si l'objet est loin, l'image est réelle, à l'envers et plus petite.
Si l'objet est à deux fois la distance focale, l'image est réelle, à l'envers et de la même taille.
Si l'objet est entre le point focal et deux fois la distance focale, l'image est réelle, à l'envers et plus grande.
Si l'objet est entre le point focal et le miroir, l'image est virtuelle, verticale et plus grande.
Les miroirs concaves sont utilisés dans les télescopes, les phares et les miroirs de rasage. Ils aident à concentrer la lumière pour les images claires ou les faisceaux forts.
Un miroir convexe sort, comme le dos d'une cuillère. Cette forme rend les rayons lumineux étalés après avoir rebondi. L'image d'un miroir convexe est toujours virtuelle, verticale et plus petite que l'objet. Les miroirs convexes montrent une vaste zone, ils sont donc bons pour la sécurité et l'observation.
Les gens voient des miroirs convexes dans de nombreux endroits:
Sécurité routière: Mettez dans les coins pour aider les conducteurs et les marcheurs à voir les dangers.
Parkings: Aidez à arrêter les accidents en montrant plus de surface.
Boutiques et magasins: utilisés comme miroirs de sécurité pour surveiller le vol.
Véhicules: Les rétroviseurs et les rétroviseurs de sauvegarde donnent une vue large.
Entreports: Montrez plus de zone pour un travail plus sûr.
Miroirs dentaires: Aidez les dentistes à voir à l'intérieur de la bouche.
Télescopes et microscopes: utilisés pour agrandir les images.
Les miroirs convexes aident les gens à rester en sécurité en montrant plus d'espace et moins d'angle mort. Ils sont également utilisés dans les outils de science et de médecine.
Un miroir bidirectionnel ressemble à un miroir normal d'un côté. De l'autre côté, il ressemble à une fenêtre. Les gens l'appellent parfois un miroir à sens unique. Ce miroir a une couche métallique mince et transparente sur le verre. Le métal est généralement en argent ou en aluminium. Le revêtement laisse passer une certaine lumière et reflète le reste. Le fonctionnement d'un miroir bidirectionnel dépend de la lumière dans chaque pièce. Le côté avec plus de lumière agit comme un miroir. Le côté sombre agit comme une fenêtre.
| bidirectionnel | miroir | Miroir standard |
|---|---|---|
| Construction | Verre avec une couche métallique mince et semi-transparente | Verre avec un support dense et entièrement réfléchissant |
| Fonction | Réfléchit la lumière du côté lumineux; Permet de passer de la lumière du côté obscur | Reflète pleinement la lumière; Aucune lumière ne passe |
| Exigence d'éclairage | A besoin de lumière vive d'un côté, dim de l'autre | Fonctionne dans n'importe quel éclairage |
| Visibilité | Miroir d'un côté, fenêtre de l'autre | Seulement un miroir, pas de transport |
| Applications principales | Surveillance, sécurité, recherche, salles d'interrogatoire, hôtels, banques | Accueil, décoration, toilettage, design d'intérieur |
Les miroirs bidirectionnels permettent aux gens de regarder ou d'enregistrer sans être vu. Les agents de sécurité les utilisent dans les magasins et les banques pour cesser de voler. La police les utilise dans des chambres pour regarder les suspects. Les hôtels et les laboratoires utilisent ces miroirs pour la confidentialité et la vérification des choses. L'éclairage est important pour qu'un miroir bidirectionnel fonctionne bien. La personne qui regarde doit rester dans une pièce sombre. La personne surveillée doit être dans une pièce lumineuse. Les gens peuvent vérifier un miroir bidirectionnel avec le test de ongle, le taraudage ou une lampe de poche.
Un premier miroir de surface a son revêtement brillant à l'avant du verre. Cela signifie que la lumière rebondit avant de passer par n'importe quel verre. Les premiers miroirs de surface font des images très claires et nettes. Ils reflètent presque toute la lumière, environ 94-99%. C'est bien plus que des miroirs ordinaires. Ces miroirs ne font pas d'images fantômes ou de doubles réflexions.
Les premiers miroirs de surface utilisent des revêtements spéciaux pour refléter le plus de lumière.
Ils arrêtent les fantômes, qui est une faible seconde image dans des miroirs normaux.
Les gens les utilisent dans les simulateurs de vol, les lasers, l'astronomie, les scanners de code-barres et les caméras rapides.
Certains ont des revêtements supplémentaires pour arrêter les rayures et les dégâts d'eau.
Ils sont très plats et exacts, ils sont donc parfaits pour la science et l'ingénierie.
Les premiers miroirs de surface sont les meilleurs là où la précision est nécessaire. Les scientifiques et les ingénieurs les choisissent pour des emplois qui ont besoin d'un contrôle de la lumière parfait.
Un deuxième miroir de surface a sa couche brillante à l'arrière du verre. Le verre maintient le revêtement à l'abri des rayures et des dommages. La lumière traverse le verre avant qu'il ne rebondisse sur le revêtement. Cela rend le miroir plus fort mais peut provoquer des images fantômes et Changements de couleur . Les deuxièmes miroirs de surface reflètent moins de lumière que les premiers miroirs de surface.
Le verre protège la couche brillante de la touche.
Ces miroirs sont bons où les gens peuvent les toucher ou les rayer.
Ils ne sont pas bons pour les outils scientifiques en raison des fantômes et des changements de couleur.
Les gens les utilisent dans les entreprises et les usines où la force compte plus que des images parfaites.
Les deuxièmes miroirs de surface se trouvent dans les lieux publics, les meubles et les endroits où les miroirs sont beaucoup utilisés. Ils aident à garder la couche brillante en sécurité et à faire durer le miroir plus longtemps, même avec beaucoup d'utilisation.
Les miroirs optiques aident à changer la direction de la lumière dans de nombreuses configurations. Les scientifiques et les ingénieurs doivent déplacer un faisceau lumineux le long d'un certain chemin. Dans les laboratoires, ils utilisent un moyen simple d'aligner la lumière juste à droite. Ils utilisent Deux iris comme des taches fixes pour que la lumière passe. Voici comment fonctionne le processus:
Mettez deux iris sur la table pour marquer le chemin de la lumière.
Déplacez le premier miroir pour que le faisceau passe par le premier iris.
Ouvrez le premier iris et utilisez le deuxième miroir pour envoyer le faisceau à travers le deuxième iris.
Continuez à changer les deux miroirs jusqu'à ce que le faisceau passe par les deux iris.
Parfois, un iris est déplacé entre deux taches pour garder le faisceau droit.
Cette configuration est appelée une optique 'Z ' ou un chien-patte. C'est le moyen le plus courant de modifier la direction de la lumière dans l'optique du laboratoire. Cette méthode permet aux gens de contrôler où se passe très bien la lumière. Changer le chemin de la lumière est un travail de base pour pièces de miroir optiques dans toutes sortes de systèmes d'optique.
Un autre gros travail pour les miroirs optiques est de se concentrer et de collecter la lumière. Dans des outils comme les télescopes et les microscopes, les miroirs se rassemblent et l'envoient à un seul endroit. Les ingénieurs font Miroirs concaves avec des revêtements spéciaux pour refléter plus de lumière. Ces revêtements aident le miroir à mieux fonctionner pour certaines couleurs de lumière. Ceci est important pour créer des images claires. Dans les télescopes, les miroirs incurvés collectent et concentrent la lumière de loin. Ils envoient la lumière dans l'oculaire ou un détecteur. En microscopes, les miroirs éclairent les échantillons et collectent-les pour des images. Il existe différents types de miroirs, comme les plats, courbes et ronds. Chaque type a son propre travail dans le système. La douceur et l'éclat du miroir sont très importantes pour une bonne collection de lumière. Les miroirs lisses reflètent la lumière d'une manière claire, suivant la loi de la réflexion. Les miroirs incurvés, en particulier les concaves, se concentrent sur un point. Cela rend les images plus brillantes et plus faciles à voir. Ces choses montrent pourquoi une optique réfléchie est nécessaire pour concentrer et collecter la lumière dans les outils scientifiques.
Astuce: Choisir le revêtement et la base du miroir droit aident le miroir à bien fonctionner, même si l'environnement change.
Les miroirs optiques aident également à faire des images. La règle principale est la loi de la réflexion. Cette loi indique que la lumière d'angle frappe le miroir est la même que l'angle qu'il rebondit. Les miroirs plats créent des images virtuelles qui se sentent droit et de la même taille que l'objet. Ces images semblent être derrière le miroir, tout aussi loin que l'objet est devant. Les miroirs sphériques, comme ceux concaves et convexes, ont une distance focale en fonction de leur courbe. L'équation du miroir et le traçage des rayons montrent comment ces miroirs font des images. Dans la vraie vie, les gens utilisent des astuces comme l'autoréflexion et l'autocollimation pour aligner les outils optiques. Par exemple, dans Autoreflection, un télescope pointe sur un miroir afin que vous puissiez voir la lentille et la cible du télescope dans la réflexion. Cela aide à régler l'outil droit avec le miroir. Dans l'autocollimation, le réticule du télescope est éclairé et la lumière parallèle rebondit du miroir. Lorsque le réticule réfléchi correspond à l'original, le télescope est aligné juste à droite. Ces façons montrent comment l'optique réfléchissante utilise des règles de création d'images pour un contrôle minutieux dans les outils optiques. L'optique réfléchissante nous permettons de faire, de concentrer et de déplacer des images dans de nombreux domaines, des laboratoires scientifiques aux outils quotidiens. Le travail des pièces miroir optiques aide les systèmes d'optique modernes à fonctionner bien et à rester précis.
La base de chaque miroir optique est appelée le substrat. Cette partie maintient la couche brillante et donne au miroir sa forme et sa force. Différents matériaux de substrat sont meilleurs pour différentes utilisations en optique réfléchissante. Le tableau ci-dessous répertorie certains choix courants et leurs bons points:
| du substrat | avantages |
|---|---|
| Lunettes borosilicates (par exemple, BK7) | Coût de haute qualité, raisonnable, bonne qualité optique à travers le spectre visible et proche infrarouge |
| Silice fusionnée | Similaire à BK7; Excellente qualité optique, bonne dureté et rigidité |
| Verres de couronne et de silex | Bonne dureté et rigidité, correspondance à une expansion thermique appropriée avec des revêtements |
| Céramique en verre thermique zéro (par exemple, Zerodur) | Minimiser la déformation thermique, un faible coefficient d'expansion thermique, mais une conductivité thermique plus faible |
| Saphir et diamant artificiel | Fureur élevée, excellente stabilité chimique |
| Matériaux cristallins spéciaux (CAF2, MGF2) | Adapté aux optiques infrarouges en raison de leurs propriétés de transmission infrarouge |
Les ingénieurs choisissent le substrat en fonction de ce dont le système optique a besoin. Par exemple, la silice fusionnée et le BK7 sont beaucoup utilisées car elles fonctionnent bien et ne coûtent pas trop. Zerodur est bon lorsque les changements de température peuvent plier le miroir. Le saphir et le diamant sont choisis lorsque le miroir doit être très fort et résister aux produits chimiques.
Le revêtement sur un miroir optique décide de la quantité de lumière qui rebondit et avec quelle couleurs il fonctionne le mieux. Les revêtements sont importants dans l'optique réfléchissante car ils aident le miroir à refléter plus de lumière et à le protéger.
Les revêtements métalliques utilisent de fines couches de métaux comme l'aluminium, l'argent ou l'or. Ces revêtements reflètent beaucoup de lumière sur de nombreuses couleurs. L'aluminium fonctionne bien pour l'ultraviolet et la lumière visible. L'argent reflète le mieux en visible et en proche infrarouge. L'or est idéal pour l'optique réfléchissante infrarouge. Certains miroirs ont une couche spéciale sur le dessus pour empêcher le métal de se ruiner. Les revêtements métalliques se trouvent dans les miroirs de tous les jours et certains outils scientifiques, mais ils peuvent s'imprégner d'un peu de lumière.
Les revêtements diélectriques utilisent de nombreuses couches minces de matériaux avec différents indices de réfraction. Ces couches font que les ondes légères s'additionnent, de sorte que le miroir se reflète davantage dans certaines couleurs. Les ingénieurs peuvent concevoir des revêtements diélectriques pour refléter quelques couleurs ou plusieurs. Les revêtements diélectriques peuvent refléter plus de 99,5% de la lumière dans leur gamme, ils sont donc parfaits pour les miroirs laser et l'optique réfléchissante haute performance. Ils durent également plus longtemps et peuvent mieux gérer la lumière forte que la plupart des revêtements métalliques.
| Type de revêtement réfléchissant | Matériaux / Structure | de la plage d'onde efficace | Caractéristiques et notes de réflectivité |
|---|---|---|---|
| Films réfléchissants en métal | Aluminium, argent, or, cuivre, germanium | Aluminium: bande 260 nm-600 nm et 950 nm | Réflectivité> 90% dans des bandes spécifiées; Les métaux offrent une large couverture spectrale et une tolérance multi-angle. |
| Argent:> 400 nm | |||
| Or:> 700 nm | |||
| Films diélectriques multicouches | MATÉRIAUX D'INDEX DE REFRACTIF REFFRACTS ÉTRANS | Bandes étroites (par exemple, 532 nm ± 65 nm) | Atteindre une réflectivité très élevée (> 99,5%) dans des bandes conçues; La bande passante limitée par le rapport et la conception de l'indice de réfraction. |
| Revêtements métal-diélectriques | Film métal avec des couches diélectriques sur le dessus | Plages de longueurs d'onde sur mesure | Combinez la large réflectivité du métal avec amélioration diélectrique pour des performances optimisées et une absorption réduite. |
| Revêtements diélectriques | Piles multicouches entièrement diélectriques | Bande étroite (par exemple, lignes laser) | Une réflectivité élevée avec une absorption minimale, idéale pour les applications laser nécessitant une faible perte et une grande efficacité. |
| Revêtements à large bande | Matériaux d'oxyde multicouche et de fluorure | Larges gammes visibles ou infrarouges | Conçu pour couvrir les plages de longueurs d'onde larges, améliorant l'efficacité de la réflexion sur de larges bandes spectrales. |
| Revêtements réfléchissants infrarouges | Métal multicouche et diélectrique (par exemple, GE, ZNS) | Bandes infrarouges 3-5 µm et 8-12 µm | Améliorer la réflexion IR, réduire la perte de chaleur, utilisée dans l'imagerie thermique et la vision nocturne. |
Remarque: Les ingénieurs mélangent parfois des revêtements métalliques et diélectriques pour obtenir les meilleures caractéristiques des deux pour des travaux d'optique réfléchissants spéciaux.
Le fonctionnement d'un miroir optique dépend à la fois du substrat et du revêtement. Réflectivité, combien de temps il dure et quelles couleurs il fonctionne avec tous les changements en fonction de ces choix. Par exemple, Les revêtements en aluminium protégés se reflètent bien dans la lumière visible et ne se grattent pas facilement. L'aluminium amélioré utilise des couches supplémentaires pour réfléchir encore plus et être plus forte. L'argent protégé se reflète très bien de visible à infrarouge mais a besoin d'une couche pour l'empêcher de ternir. Les revêtements en or sont les meilleurs pour les optiques réflexives infrarouges et restent stables avec une couche protectrice.
La façon dont le revêtement est fait est également importante. Le dépôt d'évaporation par élevage assisté par ion fait des revêtements qui fonctionnent bien aux UV et peuvent gérer des lasers forts. La pulvérisation du faisceau d'ions fait des revêtements épais et lisses qui durent longtemps, parfaits pour les optiques hautes performances. Le graphique ci-dessous montre à quel point les revêtements différents reflètent la lumière:
Les ingénieurs doivent faire correspondre le substrat et le revêtement à ce dont le système d'optique réfléchissant a besoin. Cela aide le miroir à refléter la bonne quantité de lumière, à durer plus longtemps et à bien fonctionner pour les bonnes couleurs.
Les miroirs optiques sont très importants dans les outils scientifiques. Ces miroirs aident à rassembler, envoyer et concentrer la lumière. Cela nous permet de voir ou de mesurer des choses qui sont trop minuscules ou éloignées pour voir avec juste nos yeux. Le tableau ci-dessous répertorie certains outils scientifiques et comment ils utilisent les miroirs: Rôle
| d'instrument scientifique | des miroirs optiques |
|---|---|
| Réflexion sur les télescopes (astronomie) | Collectez et concentrez la lumière à partir d'objets célestes éloignés pour former des images claires. |
| Systèmes de traitement laser (industriel) | Guide et focalisation des faisceaux laser pour une coupe, un soudage et un marquage précis. |
| Instruments de mesure optique | Activer le positionnement précis et la mesure des dimensions et des formes d'objet. |
| Systèmes de communication optique | Transmettre et distribuer efficacement les signaux optiques à des fins de communication. |
| Dispositifs de diagnostic médical (endoscopes, chirurgie au laser) | Guider la lumière à l'intérieur du corps humain pour l'observation et le diagnostic; Dirige les faisceaux laser pour une chirurgie précise. |
Ces outils scientifiques ont besoin de miroirs pour bien fonctionner et être précis. Les scientifiques utilisent des miroirs dans les laboratoires pour se renseigner sur la lumière et inventer de nouvelles choses.
Les gens utilisent des miroirs optiques à bien des égards chaque jour. Les miroirs font rebondir la lumière en utilisant la loi de la réflexion. Leurs formes - planes, concaves ou convexes - les font faire des travaux différents. Les miroirs peuvent changer où la lumière va, la concentrer ou faire des images. L'utilisation de miroirs en optique aide à de nombreuses tâches et protège les gens.
Les miroirs rendent les chambres plus grandes et plus lumineuses dans les maisons et les bâtiments.
Les voitures et les camions utilisent des miroirs afin que les conducteurs puissent voir derrière et autour d'eux.
Les lunettes et les contacts utilisent des miroirs et des lentilles pour aider les gens à mieux voir.
Des outils scientifiques comme les microscopes et les télescopes utilisent des miroirs pour agrandir les choses.
Les caméras et les téléphones utilisent des miroirs pour envoyer de la lumière et prendre de meilleures photos.
Les magasins et les concepteurs utilisent des miroirs afin que les gens puissent voir des vêtements de tous les côtés.
Certaines personnes utilisent des miroirs pour les traditions ou pour aider l'énergie à se déplacer dans une pièce.
Ces utilisations montrent que les miroirs nous aident à voir, à rester en sécurité et à être créatifs tous les jours.
Les miroirs optiques ont contribué à fabriquer de nouvelles technologies dans les usines et les hôpitaux. Dans les soins de santé, les miroirs intelligents mélangent des surfaces réfléchissantes avec des capteurs et des ordinateurs. Ces miroirs peuvent vérifier la santé, regarder la forme physique et aider les médecins à parler aux patients de loin. Ils collectent des données sur la santé sans modifier les habitudes quotidiennes, ce qui facilite les chèques plus faciles et plus corrects.
Les usines utilisent des miroirs avec des lasers pour couper et façonner les choses très exactement. Les outils médicaux utilisent des miroirs pour vérifier la respiration et regarder les panneaux de santé sans nuire au patient. Ces miroirs aident les médecins à trouver des problèmes et à traiter les gens plus en toute sécurité. L'utilisation de miroirs dans ces domaines donne de meilleurs résultats, maintient les gens plus en sécurité et trouve de nouvelles façons d'aider.
Remarque: Au fur et à mesure que la technologie s'améliore, les miroirs optiques sont utilisés de plus de manières, ce qui les rend très importants dans la science et la vie quotidienne.
Les miroirs optiques sont très importants dans de nombreux systèmes d'optique. Ils aident à déplacer, à contrôler et à concentrer très bien la lumière. Les ingénieurs choisissent différents miroirs pour différents travaux dans les lasers et autres appareils. Chaque type de miroir aide le système à sa manière. Contribution
| de type miroir | aux systèmes optiques |
|---|---|
| Miroirs de ligne laser | Refléter certaines longueurs d'onde laser à grande efficacité; Utilisé dans les systèmes de diodes laser et la livraison du faisceau. |
| Miroirs chauds et froids | Contrôler la chaleur et la lumière; Les miroirs chauds reflètent la lumière visible et laissent passer l'infrarouge, les miroirs froids font le contraire. |
| Miroirs concaves | Concentrer les rayons lumineux à un seul point; Important dans les cavités laser et le contrôle précis du faisceau. |
| Miroirs paraboliques hors axe | Focus et diriger la lumière sous un angle; Utile pour la direction et l'imagerie du faisceau laser. |
| Miroirs en carbure de silicium | Offrir une stabilité et une résistance thermiques; Utilisé dans l'espace et l'optique à haute température. |
| Miroirs diélectriques à large bande | Fournir une réflectance élevée sur de nombreuses longueurs d'onde; Améliorer les performances dans l'interférométrie et les systèmes laser. |
| Miroirs métalliques | Donner une réflexion à large bande avec un changement de faible couleur; Utilisé dans l'optique laser infrarouge et haut débit. |
| Miroirs mems | Petit, rapide et précis; Utilisé pour la direction et le balayage de faisceau dynamique. |
| Supermirors à haute réflectivité | Atteindre plus de 99,5% de réflectivité; Gardez les systèmes laser stables et efficaces. |
| Miroirs dichroïques | Séparer la lumière à deux longueurs d'onde; Activer les fonctions d'appareil complexes. |
| Miroirs Zerodur | Avoir une expansion thermique presque nulle; Gardez les systèmes précis même avec les changements de température. |
Des matériaux comme le carbure de silicium et le zérodur gardent des miroirs solides et stables. Des revêtements spéciaux, comme les couches diélectriques et métalliques, aident les miroirs à refléter plus de lumière et à choisir les couleurs à rebondir. Ces choix permettent aux miroirs optiques de gérer très attentivement la lumière. Le travail d'un miroir optique est de maintenir les chemins légers stables, de mieux fonctionner les systèmes et d'aider les choses à fonctionner en douceur.
Des miroirs optiques sont nécessaires pour de nombreuses nouvelles technologies. Ils aident à rebondir et à guider la lumière de la bonne manière. Les miroirs plats et incurvés sont utilisés pour différentes choses. Les miroirs plats envoient de la lumière sur certains angles pour le guider là où il devrait aller. Les rétroviseurs incurvés se concentrent donc, ils sont donc utilisés dans les caméras et les télescopes.
Les miroirs optiques aident à contrôler où va la lumière et à sa brillance.
Les miroirs incurvés concentrent la lumière et rendent les images plus claires dans les caméras et les télescopes.
À quel point un miroir est fluide et brillant change à quel point il fonctionne.
Dans la communication en fibre optique, les miroirs aident à envoyer des signaux légers au bon endroit.
De meilleurs miroirs nous donnent des images plus claires et des données plus rapides.
Les ingénieurs utilisent des miroirs optiques pour créer de meilleures images, envoyer des messages et mesurer les choses. Ces miroirs nous aident à voir des étoiles lointaines, à envoyer des informations rapidement et à faire des images nettes. L'utilisation de bons miroirs en optique a aidé la technologie à se développer à bien des égards.
Les miroirs et les objectifs changent à la fois la façon dont la lumière bouge, mais ils le font de différentes manières. Les miroirs utilisent la réflexion. Lorsque la lumière frappe un miroir, elle rebondit. L'angle qu'il frappe est le même que l'angle qu'il laisse. Cela permet aux miroirs d'envoyer de la lumière dans de nouvelles directions. La forme du miroir change ce qui arrive à la lumière. Les rétroviseurs plats envoient la lumière directe. Les rétroviseurs incurvés peuvent se concentrer léger sur un point ou l'étaler.
Les lentilles utilisent la réfraction. La lumière traverse l'objectif, qui est généralement du verre ou du plastique. Alors que la lumière entre et part, elle se plie. Les objectifs convexes rassemblent des rayons légers à un endroit. Les lentilles concaves font que les rayons légers se propagent. Cette flexion aide les objectifs à créer des images, à zoomer ou à concentrer les poutres. Les scientifiques et les ingénieurs voient ces effets dans les laboratoires et la vie quotidienne. Une loupe utilise une lentille convexe pour agrandir les choses. Un miroir de carnaval utilise la réflexion pour changer l'apparence des gens.
La plus grande différence est de savoir comment chacun change de lumière. Les miroirs rebondissent sur leurs surfaces. Les lentilles se penchent à la fin. C'est pourquoi ils sont utilisés de différentes manières en optique.
Remarque: La forme d'un miroir ou d'un objectif décide comment elle change la lumière. Les deux peuvent se concentrer ou étaler la lumière, mais seuls les miroirs se reflètent et seuls les lentilles plient la lumière.
Le choix des miroirs ou des lentilles dépend de ce dont le système optique a besoin. Les ingénieurs et les scientifiques pensent à la taille, au poids, à la qualité de l'image et à la facilité de nettoyage.
Les miroirs peuvent être beaucoup plus grands et plus minces que les lentilles. Cela signifie que vous pouvez avoir de grandes surfaces optiques sans les rendre épaisses.
Les miroirs pèsent moins que les lentilles de la même taille. Ceci est important pour les missions spatiales, où le poids compte beaucoup.
Il est plus facile de faire de grands miroirs de bonne qualité que les gros objectifs. Ceci est important pour les télescopes et les outils scientifiques.
Les miroirs n'ont qu'une seule surface pour nettoyer et polir. Les lentilles en ont deux, donc le nettoyage est plus difficile.
Ces raisons font des miroirs le meilleur choix pour les grands télescopes spatiaux. Les télescopes spatiaux Hubble, Spitzer et James Webb utilisent tous des miroirs. Leurs conceptions montrent comment les miroirs résolvent des problèmes de poids, de taille et d'images claires dans l'espace.
Les lentilles fonctionnent mieux dans les petits appareils où la lumière doit être concentrée ou agrandie en se penchant. Les caméras, les verres et les microscopes utilisent des lentilles car elles peuvent plier la lumière pour fabriquer des images nettes dans de petits espaces.
| Caractéristique | miroirs | des lentilles |
|---|---|---|
| Méthode de contrôle de la lumière | Réflexion | Réfraction |
| Taille et poids | Peut être grand et léger | Plus lourd et plus épais à grande taille |
| Nettoyage | Plus facile (une surface) | Plus dur (deux surfaces) |
| Utiliser dans les télescopes spatiaux | Préféré | Rare |
| Utiliser dans de petits appareils | Moins courant | Préféré |
Astuce: Pour les grandes optiques, légères et de haute qualité, les miroirs sont souvent les meilleurs. Pour les petits appareils portables, les lentilles sont généralement meilleures.
Optique Les miroirs rebondissent pour faire des images et des poutres directes de la science et de la technologie. Les gens ont d'abord utilisé des métaux brillants comme miroirs, mais maintenant nous avons des miroirs en verre avancés. Ce changement a aidé à la fois la vie quotidienne et la recherche moderne. Aujourd'hui, les miroirs aident les télescopes, les lasers et les outils médicaux à faire des images claires. De nouveaux matériaux et des revêtements spéciaux continuent de améliorer les miroirs. Les étudiants et les ingénieurs peuvent en apprendre davantage sur la nanophotonique, l'optique adaptative et les technologies quantiques pour trouver plus de façons dont les miroirs changeront l'optique à l'avenir.
Un miroir optique rebondit la lumière pour changer son chemin ou le concentrer. Les scientifiques et les ingénieurs utilisent ces miroirs dans de nombreux outils. Ils aident à guider, collecter ou façonner la lumière dans différents appareils.
Les miroirs optiques ont des surfaces beaucoup plus lisses que les miroirs normaux. Ils ont également des revêtements spéciaux pour mieux refléter la lumière. Ces fonctionnalités les aident à rebondir plus exactement. Les miroirs réguliers ne sont pas aussi précis.
La plupart des miroirs optiques fonctionnent bien avec une lumière visible. Certains ont des revêtements pour ultraviolets ou légers infrarouges. Le type de revêtement décide de quelle lumière le miroir reflète le mieux.
Les miroirs incurvés peuvent concentrer la lumière de loin. Cela permet aux télescopes de faire des images claires des étoiles et des planètes. Les miroirs plats ne peuvent pas se concentrer légers comme les courbes.
| Type de revêtement | Matériaux communs |
|---|---|
| Métallique | Aluminium, argent, or |
| Diélectrique | Oxyde, couches de fluor |
Les ingénieurs choisissent des revêtements en fonction du type de lumière et de la façon dont le miroir sera utilisé.
Utilisez un chiffon doux et sans peluche et un nettoyant doux. Ne touchez pas le miroir à mains nues. Suivez toujours les étapes de nettoyage du fabricant pour éviter les rayures.
Les gens trouvent des miroirs optiques dans les caméras, les télescopes et les microscopes. Ils sont également dans des outils laser, des voitures, des magasins et des équipements médicaux.
