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Visualizzazioni: 434 Autore: Editor del sito Publish Tempo: 2025-06-06 Origine: Sito
Gli specchi sferici sono specchi con superfici curve. Sono parti di una sfera. Ci sono due tipi principali. Uno è specchi concavi. Le loro superfici riflettenti affrontano il centro della sfera. L'altro è specchi convessi. Le loro superfici riflettenti sono verso l'esterno.
Gli specchi sferici sono molto utili in molti campi. In ottica, aiutano a formare immagini e di controllo. Nell'imaging, vengono utilizzati in telecamere e microscopi per ottenere immagini chiare. Nell'industria, sono nei fari delle auto e nei pentole solari. Aiutano a risparmiare energia e a migliorare la sicurezza.
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Band - Optics è una grande azienda nel campo dell'ottica. Ha molti anni di esperienza. Si concentra sulla produzione di componenti ottici di alta qualità. I suoi prodotti sono utilizzati in tutto il mondo.
Band - L'ottica è davvero brava a realizzare componenti ottici personalizzati. Hanno tecnologia avanzata e lavoratori qualificati. Possono fare specchi sferici con alta precisione. Possono soddisfare le diverse esigenze dei clienti. Che tu abbia bisogno di un singolo specchio o di un grande ordine, possono farlo bene.
Gli specchi sferici hanno superfici curve. Sono parti di una sfera. Ci sono due tipi principali. Uno è specchi concavi. Le superfici riflettenti sono rivolte verso l'interno. L'altro è specchi convessi. Le loro superfici riflettenti sono rivolte verso l'esterno.
Gli specchi concavi possono focalizzare la luce. Fanno un incontro con i raggi leggeri paralleli in un certo punto. Gli specchi convessi diffondono la luce. Fanno i raggi leggeri paralleli sembrano provenire da un punto.
La terminologia e le definizioni chiave
sfera è un oggetto rotondo. Ogni punto sulla sua superficie è equidistante dal centro.
La curvatura è il grado in cui qualcosa è curvo.
Il raggio di Curvature ® è la distanza dalla superficie dello specchio al centro della sfera.
Il punto focale (F) è dove i raggi di luce paralleli si incontrano dopo aver riflettuto da uno specchio concavo.
La lunghezza focale (F) è la distanza dallo specchio al punto focale.
L'asse principale è una linea immaginaria attraverso il centro della curvatura e il polo dello specchio.
Il vertice (polo) è il punto centrale della superficie dello specchio.
Centro di curvatura © è il centro della sfera di cui fa parte lo specchio.
Il modo in cui la geometria dello specchio sferico influisce sul comportamento della luce
La forma degli specchi sferici determina come si comporta la luce.
Gli specchi concavi si concentrano in un punto focale in arrivo.
Gli specchi convessi fanno sembrare che i raggi uscite provengano da un punto focale.
La curvatura e la lunghezza focale decidono la luce dello specchio - capacità di controllo.
Convenzioni positive rispetto al segno negativo
Segno di lunghezza focale differisce per gli specchi concavi e convessi.
Per gli specchi concavi, la lunghezza focale (F) è positiva.
Per gli specchi convessi, la lunghezza focale (F) è negativa.
La distanza degli oggetti (U) e la distanza dell'immagine (V) hanno anche regole di segno.
La distanza degli oggetti (u) è generalmente negativa, poiché l'oggetto è di fronte allo specchio.
La distanza dell'immagine (V) è positiva per immagini reali e negativa per le immagini virtuali.
L'ingrandimento di ingrandimento (M) e orientamento all'immagine
(M) è il rapporto tra altezza dell'immagine e altezza dell'oggetto.
Può essere calcolato usando la formula M = v / u.
L'ingrandimento racconta anche dell'orientamento dell'immagine.
Se M è positivo, l'immagine è in posizione verticale rispetto all'oggetto.
Se M è negativo, l'immagine viene invertita.
Le immagini reali vengono generalmente invertite, mentre le immagini virtuali sono in posizione verticale.
L'equazione dello specchio è 1/f = 1/u + 1/v. Vediamo come arriva.
Immagina un oggetto e la sua immagine. Le distanze sono la distanza degli oggetti (U) e la distanza dell'immagine (V). La lunghezza focale è f.
Possiamo derivare l'equazione usando la geometria e il comportamento dei raggi della luce.
Casi speciali: quando l'oggetto è molto lontano (all'infinito), l'immagine si forma nel punto focale. Quindi, se l'oggetto è all'infinito, la distanza dell'immagine V è uguale alla lunghezza focale f.
Esempi pratici:
Esempio 1: uno specchio concavo ha una lunghezza focale di 10 cm. Un oggetto è a 30 cm di distanza. Qual è la distanza dell'immagine?
Utilizzando 1/F = 1/U + 1/V,
1/10 = 1/30 + 1/V.
Risolvendo questo, otteniamo v = 15 cm.
La formula di ingrandimento è M = Hᵢ / Hₒ = V / U.
Hᵢ è l'altezza dell'immagine. Hₒ è l'altezza dell'oggetto.
Racconta quanto è grande o piccola l'immagine rispetto all'oggetto.
Se | M | è più grande di 1, l'immagine è ingrandita. Se | M | è inferiore a 1, l'immagine è ridotta.
Il segno di M mostra l'orientamento dell'immagine. m positivo significa in posizione verticale. m negativo significa invertito.
Problemi del campione:
campione con specchio concavo:
uno specchio concavo ha U = 20 cm, f = 10 cm.
Trova m.
Innanzitutto, utilizzare l'equazione mirror per trovare v. 1/10 = 1/20 + 1/V → V = 20 cm.
Quindi m = v / u = 20/20 = 1. Quindi l'immagine è la stessa dimensione e invertita.
Campione dello specchio convesso:
uno specchio convesso ha u = 30 cm, f = -15 cm.
Trova m.
Utilizzando l'equazione dello specchio: 1/( -15) = 1/30 + 1/V → V = -10 cm.
Quindi m = -10/30 = -1/3. L'immagine è 缩小 e verticale.
Regola 1: i raggi paralleli all'asse principale si riflettono attraverso la messa a fuoco.
Regola 2: i raggi attraverso la messa a fuoco riflettono parallelamente all'asse principale.
Regola 3: i raggi attraverso il centro della curvatura si riflettono su se stessi.
Regola 4: i raggi attraverso il vertice riflettono simmetricamente sull'asse principale.
Ecco come usarli per disegnare diagrammi a raggi:
per specchi concavi:
Disegna un raggio incidente parallelo all'asse principale. Riflettilo attraverso F.
Disegna un raggio attraverso F. Riflettilo parallelo all'asse principale.
Dove si incontrano è il punto di immagine.
Per specchi convessi:
Disegna un raggio parallelo all'asse principale. Riflettilo come se provenga da F.
Disegna un raggio che va verso F. Riflettilo parallelo all'asse principale.
L'intersezione fornisce il punto di immagine virtuale.
Diagrammi illustrativi e animazioni interattive:
i video possono mostrare come si comportano i raggi. Un video potrebbe mostrare una traccia di ray per specchi concavi con oggetti in diverse posizioni.
Un altro potrebbe mostrare specchi convessi e formazione di immagini virtuali.
Questi visivi aiutano a semplificare la comprensione.
Gli specchi concavi stanno convergendo specchi. Si curvano verso l'interno. Possono focalizzare i raggi della luce. Questo li rende utili per molte applicazioni.
Come gli specchi concavi convergono la luce: riflettono la luce verso l'interno. Fanno un incontro con i raggi leggeri paralleli in un certo punto. Questo punto è il punto focale.
Oggetto oltre C → Immagine reale, invertita, ridotta.
Oggetto in C → Immagine reale, invertita, stessa di dimensioni.
Oggetto tra C e F → Immagine reale, invertita, ingrandita.
Oggetto a F → Immagine all'infinito.
Oggetto tra F e P → Immagine virtuale, verticale, ingrandita.
| Posizione dell'oggetto | tipo immagine | Orientamento dell'immagine | Dimensione dell'immagine |
|---|---|---|---|
| Oltre c | Vero | Invertito | Ridotto |
| A c | Vero | Invertito | Stessa dimensione |
| Tra c e f | Vero | Invertito | Ampliato |
| A f | All'infinito | - | - |
| Tra f e p | Virtuale | In posizione verticale | Ampliato |
I telescopi usano specchi concavi come specchi primari. Raccolgono e focalizzano la luce da oggetti lontani.
I fari e le torce li usano come riflettori. Focalizzano la luce in un raggio forte.
Gli specchi per il trucco e i riflettori cosmetici li usano. Forniscono immagini allargate per lavori dettagliati.
Gli specchi convessi sono specchi divergenti. Si curvano verso l'esterno. Distribuiscono raggi di luce a parte. Questo li rende utili per scopi diversi.
Come gli specchi convessi divergono la luce: riflettono la luce verso l'esterno. Fanno i raggi leggeri paralleli sembrano provenire da un punto dietro lo specchio.
Per tutte le distanze degli oggetti, gli specchi convessi formano immagini virtuali. Le immagini sono dritte e ridotte di dimensioni. L'apparente attenzione è dietro lo specchio. È un punto focale virtuale.
| Posizione dell'oggetto | tipo immagine | Orientamento dell'immagine | Dimensione dell'immagine |
|---|---|---|---|
| Tutte le posizioni | Virtuale | In posizione verticale | Ridotto |
Retroview del veicolo e laterale: visualizzare gli specchietti utilizzare specchi convessi. Forniscono un ampio campo visivo. Aiutano i conducenti a vedere di più di ciò che c'è dietro e accanto a loro.
Gli specchi di sicurezza e sorveglianza li usano. Coprono ampie aree. Sono utili nei negozi e nei magazzini.
Largo - riflettori angolari nei corridoi e nei magazzini li usano. Aiutano le persone a vedere gli angoli e in grandi spazi.
L'aberrazione sferica è un problema comune con gli specchi sferici. Succede a causa di come si comportano i raggi leggeri.
Definizione e causa fisica: è causato da raggi di assi off. Questi raggi si concentrano in punti diversi rispetto ai raggi centrali. La curvatura dello specchio lo fa accadere. Più dal centro, più il problema.
Impatto sulla qualità dell'immagine: rende le immagini sfocate. I bordi non sono acuti. I dettagli si perdono. Le immagini sembrano disordinate e poco chiare.
Metodi per ridurre al minimo l'aberrazione sferica:
Usa una fermata di apertura. Limita la luce che entra nello specchio. Vengono utilizzati solo i raggi centrali. Questo riduce il problema.
Le correzioni asferiche possono aiutare. Cambiano leggermente la forma dello specchio. Non è più una sfera perfetta. Questo aiuta a focalizzare meglio i raggi.
Regola il design dello specchio. A volte cambiare il modo in cui lo specchio viene realizzato può aiutare. È possibile utilizzare rivestimenti speciali o più specchi.
Il coma è un'altra aberrazione. Colpisce le fonti di punti di asse.
OFF - I punti dell'asse vengono distorti. Sembrano code comete. Da qui il nome 'coma. '
L'astigmatismo e la curvatura sul campo sono altri problemi. L'astigmatismo fa sì che le immagini hanno strisce. La curvatura del campo rende l'immagine non piatta. È curvo, quindi è difficile focalizzare tutto in una volta.
Strategie correttive e considerazioni di rivestimento:
Le lenti correttive possono aiutare. Riparano i percorsi della luce.
I rivestimenti speciali possono ridurre i riflessi indesiderati. Questo aiuta a controllare meglio la luce.
Anche l'uso di più specchi o obiettivi può aiutare. Possono correggere diverse aberrazioni.
| Tipo di aberrazione | dell'effetto principale | Metodo di correzione |
|---|---|---|
| Sferico | Blur_edges | Stop dell'apertura |
| Coma | Comet_tails | Lenti correttive |
| Astigmatismo | Strisce | Rivestimenti speciali |
| Curvatura del campo | Immagine curva | Multi - Element sys |
Viene spesso usato il vetro ottico. N-BK7 e silice fusa sono tipi comuni.
Sono bravi perché sono chiari e possono essere modellati bene.
Viene inoltre utilizzato il vetro a bassa espansione come Zerodur® e ULE®.
Non si espandono o contraggono molto con le variazioni di temperatura. Questo mantiene stabile la forma dello specchio.
Vengono anche usati substrati metallici come alluminio e rame. Sono forti e possono gestire l'alta potenza.
Il rivestimento in alluminio è molto comune. Può essere protetto o migliorato.
Funziona bene in una gamma a banda larga da 400 a2000 nm.
La sua riflettanza è in genere superiore all'85% nell'intervallo visibile e oltre il 90% nell'intervallo del vicino infrarosso.
I rivestimenti d'argento e dorato vengono utilizzati per scopi speciali.
L'oro è buono per ambienti a infrarossi e ad alta temperatura.
L'argento funziona bene nella gamma visibile di 400–700 nm.
I rivestimenti multistrato dielettrici vengono utilizzati per applicazioni specifiche come specchi EUV e VUV.
I rivestimenti MO/Si vengono utilizzati per la litografia EUV a 13,5 nm.
Possono essere progettati per uso a banda stretta o a banda larga.
| Tipo di rivestimento | della gamma di lunghezze d'onda | di riflettanza | Applicazioni |
|---|---|---|---|
| Alluminio | 400–2000 nm | > 85% VIS,> 90% NIR | Uso generale |
| Argento | 400–700 nm | Alto | Gamma visibile |
| Oro | Infrarosso | Alto | IR e calore alto |
| Dielettrico | Bande specifiche | Alto | EUV & VUV |
L'accuratezza della figura superficiale è cruciale. È misurato in frazioni di una lunghezza d'onda come λ/4 o λ/10.
Più vicino al perfetto, migliore è lo specchio.
Anche la finitura superficiale e la rugosità sono importanti. Per gli specchi EUV, RMS dovrebbe essere inferiore a 3 Å.
Le specifiche graffi indicano quanti graffi e scavi sono consentiti. Gli standard includono 60-40 e 40-20.
Spessore centrale e del bordo, anche le tolleranze del diametro devono essere controllate. Colpiscono il modo in cui lo specchio si adatta e funziona nei dispositivi.
Band - Optics offre specchi sferici concavi di varie dimensioni. I diametri disponibili includono 12 mm, 25 mm, 50 mm, 100 mm, ecc. La lunghezza focale varia da 10 mm a 500 mm. Sono disponibili diverse opzioni di rivestimento. Sono rivestimenti protetti in alluminio, oro e dielettrici.
Gli specchi convessi compatti sono disponibili per usi diversi come sistemi di imaging e specchi di sicurezza. Le lunghezze focali tipiche vanno da -10 mm a -200 mm. Puoi scegliere vari rivestimenti e ottenere curve di riflettanza.
| di tipo specchio (mm) | Diametri | di lunghezza focale (mm) | Opzioni di rivestimento |
|---|---|---|---|
| Concavo | 12,25,50.100 | 10–500 | Alluminio, oro, dielettrico |
| Convesso | Dimensioni compatte | −10–-200 | Scelte multiple |
È possibile ordinare specchi focali di lunghezza focale e diametro. Quando si ordina, è necessario selezionare il substrato giusto per ambienti difficili. I requisiti di precisione come la figura superficiale e le tolleranze λ/10 devono essere soddisfatte. I tempi di consegna, i prezzi e le quantità di ordine minimo variano. Band di contatto - Ottica per i dettagli.
Band - Optics fornisce specchi sferici EUV con rivestimenti multistrato MO/Si per applicazioni da 13,5 nm. Hanno incidenza quasi normale e disegni ad angolo incidente 5 °.
Gli specchi sferici VUV hanno un rivestimento AL/MGF₂ per l'intervallo di 120–200 nm. Presentano una rugosità superficiale ultra - bassa e alta riflettanza.
| del tipo | di rivestimento a specchio | di lunghezza d'onda (NM) | Caratteristiche |
|---|---|---|---|
| Euv | Mo/si | 13.5 | Multistrato |
| VUV | Al/mgf₂ | 120–200 | Bassa rugosità |
Band - Optics offre supporti per specchio di precisione e fasi di regolazione. Hanno anche alloggiamenti e recinti protettivi. Sono disponibili supporti a specchio per camere a vuoto. Inoltre, forniscono strumenti di allineamento e laser per il montaggio.
Inizia sapendo per cosa hai bisogno dello specchio. È per laser, imaging o illuminazione?
Diverse applicazioni richiedono specchi diversi. Ad esempio, Laser ha bisogno di una gestione ad alta potenza. L'imaging ha bisogno di una buona risoluzione.
Anche la lunghezza d'onda è importante. Gli specchi possono essere utilizzati nelle gamme UV, Vis, IR o EUV. Il rivestimento deve corrispondere alla lunghezza d'onda.
Inoltre, pensa all'ambiente. Sarà a vuoto, ad alta temperatura o atmosfera corrosiva? Lo specchio deve sopravvivere lì.
Il diametro e la lunghezza focale sono la chiave. Decidono le dimensioni e il focus dello specchio.
La qualità della superficie e la tolleranza alla figura sono importanti. Colpiscono la nitidezza dell'immagine.
La durata del rivestimento e la curva di riflettanza sono importanti. Il rivestimento deve durare e riflettere bene.
Il materiale del substrato colpisce l'espansione termica e la stabilità meccanica. Scegli in base alle tue esigenze.
Il budget è un fattore. Performance più elevate di solito costano di più. Trova un equilibrio.
| sul criterio | Considerazioni |
|---|---|
| Diametro | Dimensioni necessarie |
| Lunghezza focale | Focus richiesto |
| Rivestimento | Durabilità e riflettanza |
| Substrato | Stabilità ed espansione |
| Budget | Costo vs. Performance |
Gli specchi concavi convergono luce. Formano immagini reali o virtuali.
Gli specchi convessi divergono la luce. Formano immagini virtuali con campi visivi più ampi.
Scegli in base al percorso della luce e alle esigenze dell'immagine. Considera lo spazio e il layout ottico.
| Tipo di specchio | percorso leggero | Formazione di immagine | Usa casi |
|---|---|---|---|
| Concavo | Convergere | Reale/virtuale | Imaging, laser |
| Convesso | Divergente | Virtuale | Sicurezza, sicurezza |
Non ignorare le aberrazioni. Possono sfocare le immagini, specialmente ad alte angolazioni.
Non trascurare la soglia di danno al rivestimento. L'alta potenza può danneggiare i rivestimenti.
Fai attenzione alle convenzioni dei segni. Gli errori nella distanza dell'immagine possono portare a errori.
Scegli saggiamente hardware di montaggio. Le montazioni inappropriate possono influire sulle prestazioni.
| Trappola | come evitare |
|---|---|
| Aberrazioni | Utilizzare un design adeguato |
| Danno di rivestimento | Controllare la soglia del danno |
| Errori di segno | Convenzioni a doppio controllo |
| Problemi di montaggio | Seleziona hardware giusto |
Gli specchi sferici hanno una superficie curva a forma di sfera. Gli specchi parabolici hanno la forma di una parabola. Gli specchi parabolici concentrano i raggi paralleli a un singolo punto senza aberrazione sferica, mentre gli specchi sferici possono causare aberrazioni.
La lunghezza focale (F) viene calcolata come F = R / 2, dove R è il raggio di curvatura dello specchio.
Non idealmente. Gli specchi sferici hanno spesso aberrazioni. Gli specchi parabolici sono migliori per colluire le travi laser in quanto possono concentrare accuratamente i raggi paralleli.
Specchi convessi curva verso l'esterno e riflettono i raggi di luce verso l'esterno. I raggi riflessi divergono, quindi le immagini formate sono virtuali, verticali e più piccole dell'oggetto, situate dietro lo specchio.
I rivestimenti dorati offrono un'elevata riflettanza nella gamma a infrarossi. Sono anche resistenti e resistenti all'ossidazione e alla corrosione, rendendoli adatti per applicazioni IR e ambienti difficili.
Utilizzare un arresto di apertura per limitare la luce che entra. Applicare correzioni asferiche sulla superficie dello specchio. Prendi in considerazione l'uso di più specchi o obiettivi per ridurre al minimo le aberrazioni.
È possibile acquistare specchi sferici su misura da fornitori ottici come band - ottica, ottica Edmund e thorlabs. Queste aziende offrono varie opzioni di personalizzazione.
Il tempo di consegna varia in base al produttore e alla complessità dell'ordine. In generale, può variare da alcune settimane a diversi mesi. Contatta il fornitore per informazioni specifiche sui tempi di consegna in base ai requisiti.
Comprendere gli specchi sferici è importante. Hanno molti usi in ottica e industria. Band - Optics è dedicato alla produzione di specchi sferici di alta qualità. Offrono personalizzazione per soddisfare le diverse esigenze.
Dai un'occhiata alla banda - Catalogo di Optics. Hanno una vasta gamma di specchi sferici. Puoi trovare specchi che si adattano ai requisiti del tuo progetto. I loro prodotti sono affidabili e realizzati con precisione.
Agisci ora! Richiedi un preventivo per conoscere il costo. Scarica il foglio dati per specifiche dettagliate. Contatta il supporto tecnico in caso di domande. Sono pronti ad aiutarti a scegliere lo specchio giusto.
