dichtbij
Kies uw site
Globaal
Sociale media
Weergaven: 0 Auteur: Site Editor Publiceren Tijd: 2025-07-15 Oorsprong: Site
Optische spiegels bounce -licht om afbeeldingen te maken. Ze volgen de wet van reflectie. De reflectiehoek is dezelfde als de invalshoek.
Verschillende spiegelvormen veranderen hoe afbeeldingen eruit zien. Vliegtuig, concaaf en convexe spiegels werken allemaal anders. Concave spiegels kunnen echte of virtuele afbeeldingen maken. Convexe spiegels maken altijd kleinere virtuele afbeeldingen.
Speciale coatings helpen spiegels om meer licht weer te geven. Deze coatings beschermen ook de spiegels. Hierdoor blijven spiegels langer en werken ze beter in wetenschap en technologie.
De spiegelvergelijking en vergrotingsformules zijn nuttig. Ze laten zien waar afbeeldingen zullen ontstaan en hoe groot ze zullen zijn. Dit helpt mensen optische hulpmiddelen te ontwerpen.
Spiegels worden op veel plaatsen gebruikt. Ze zijn in wetenschappelijke hulpmiddelen zoals telescopen en lasers. Ze zijn ook in autospiegels en badkamerspiegels. Dit laat zien hoe belangrijk spiegels zijn.
Optische spiegels zijn oppervlakken die licht stuiteren om afbeeldingen te maken. In de natuurkunde zijn deze spiegels belangrijk voor veel experimenten en hulpmiddelen. Spiegels kunnen plat zijn, naar binnen gebogen zijn of naar buiten gebogen zijn. Elke vorm verandert hoe lichtstralen werken wanneer ze de spiegel raken. Wetenschappers gebruiken spiegels om te leren over licht en om dingen zoals telescopen en spectrometers te maken.
Vlaktspiegels houden lichtstralen in dezelfde richting, dus ze zijn goed voor eenvoudige reflectie.
Concave spiegels brengen op een gegeven moment lichte stralen samen, wat helpt in telescopen en zonne -apparaten.
Convexe spiegels verspreiden lichtstralen uit elkaar, dus vertonen ze een groter gebied.
Sommige spiegels, geroepen Diëlektrische spiegels weerspiegelen alleen bepaalde kleuren van licht en worden in lasers gebruikt.
Vervormbare spiegels kunnen van vorm veranderen om wazige beelden in ruimtestudies te repareren.
Dichroïsche spiegels laten sommige kleuren doorgaan en weerspiegelen andere, werkend als filters in camera's.
Fase-conjugerende spiegels loseer problemen op in lichtstralen.
Metalen concave gerechten stuiteren infrarood of magnetronstralen, die worden gebruikt in satellietgerechten.
Hoekreflectoren sturen licht terug naar waar het vandaan kwam, wat nuttig is in maan -experimenten.
Spiegels kunnen speciale coatings hebben, zoals aluminium, om bepaalde kleuren beter te weerspiegelen. Als je twee spiegels tegenover elkaar plaatst, kun je eindeloze reflecties zien. Wetenschappers gebruiken dit in tools zoals Fabry - Pérot -interferometers.
De wet van reflectie is een eenvoudige regel in de natuurkunde. Het legt uit hoe spiegels werken. Wanneer licht een spiegel raakt, stuitert deze af. De hoek waar het licht de spiegel raakt, wordt de invalshoek genoemd. De hoek waar het licht stuitert, wordt de reflectiehoek genoemd. Beide hoeken worden gemeten vanuit een lijn die de normale wordt genoemd. De normale is een rechte lijn die uit de spiegel staat.
De wet van reflectie is geschreven als θr = θi, waarbij θr de reflectiemoek is en θi de invalshoek is.
Deze regel werkt voor alle gladde oppervlakken, vooral optische spiegels. Vanwege deze wet ziet het beeld van een object eruit alsof het achter de spiegel ligt, op dezelfde afstand als het echte object. Als de spiegel ruw is, verspreidt het licht zich en ziet de afbeelding er wazig uit. Wetenschappers gebruiken de wet van reflectie om te raden hoe licht zal handelen wanneer het een spiegel raakt. Deze regel helpt duidelijke afbeeldingen te maken en is belangrijk voor het bouwen van optische hulpmiddelen.
Spiegels en lenzen maken beide afbeeldingen, maar ze doen het anders. Spiegels zijn niet doorzichtig en maken afbeeldingen door licht van hun oppervlakken te stuiteren. De wet van reflectie vertelt ons hoe het licht werkt. Lenzen zijn duidelijk en maken afbeeldingen door licht te buigen terwijl het doorgaat. Dit volgt de wetten van breking.
Spiegels stuiteren al het licht dat ze raakt, maar lenzen buigen al het licht dat erdoorheen gaat.
Spiegels kunnen plat zijn, naar binnen gebogen of naar buiten gebogen zijn, en elk type maakt beelden op zijn eigen manier.
Lenzen kunnen ook naar binnen of naar buiten worden gebogen, maar ze gebruiken buiging om te focussen of licht te verspreiden.
De spiegelvergelijking en straaltracing laten zien hoe spiegels beelden maken, terwijl de dunne lensvergelijking voor lenzen is.
Mirrors worden gebruikt in telescopen, projectoren en andere tools om te stuiteren en te focussen. Lenzen zijn te vinden in glazen, vergrootders en camera's, waar ze licht buigen om ons te helpen foto's te zien of te maken. Zowel spiegels als lenzen zijn belangrijk in de natuurkunde, maar ze werken op verschillende manieren en worden gebruikt voor verschillende dingen.
Afbeeldingsbron: pexels
Spiegels hebben verschillende vormen. Elke vorm verandert hoe licht stuitert en hoe afbeeldingen eruit zien. De meest voorkomende vormen zijn vlak, concaaf, convex, elliptisch en D-vormige spiegels. Mensen kiezen de spiegelvorm op basis van wat het optische systeem nodig heeft.
| Spiegelvormbeschrijving | kenmerken | beeldvorming |
|---|---|---|
| Vliegtuigspiegel | Heeft een plat oppervlak en geen curve. | Maakt virtuele afbeeldingen achter de spiegel. De afbeelding is even groot als het object. |
| Concave bolvormig | Curven naar binnen en heeft een positieve brandpuntsafstand. | Kan echte of virtuele afbeeldingen maken. Echte afbeeldingen staan ondersteboven en kunnen op een scherm worden getoond. Virtuele afbeeldingen zijn groter. |
| Convex bolvormig | Curven naar buiten en heeft een negatieve brandpuntsafstand. | Maakt altijd virtuele afbeeldingen die kleiner en achter de spiegel zijn. Het kan geen echte afbeeldingen maken. |
Een vliegtuigspiegel is plat. Het stuitert licht onder dezelfde hoek waar het in komt. Deze spiegel maakt een virtueel beeld achter de spiegel. De afbeelding is even groot als het object. Mensen gebruiken thuis spiegels thuis, in klaslokalen en in Science Labs. Platte spiegels helpen lichtstralen in optische opstellingen te leiden.
Een concave spiegel buigt naar binnen als een kom. Het is een soort sferische spiegel. Het brengt parallelle lichtstralen naar een punt voor de spiegel. Concave spiegels kunnen echte of virtuele afbeeldingen maken. Als het object ver is, is de afbeelding echt en ondersteboven. Als het object dichtbij is, is de afbeelding virtueel en ziet het er groter uit. Concave spiegels worden gebruikt in telescopen, koplampen en zonne -apparaten. Wetenschappers gebruiken ze om licht te concentreren en recht te zetten in experimenten.
Concave spiegels reflecteren het licht heel goed. Ze kunnen meer dan 99% van het licht reflecteren bij normale hoeken. Dit maakt hen geweldig voor banen die hoge reflectie nodig hebben.
Concave spiegels helpen ook om lichte balken te verplaatsen, in projectoren te werken en licht te begeleiden in glasvezeloptica. In geneeskunde en verdediging helpen concave spiegels focus en richtlicht.
Een convexe spiegel buigt naar buiten als de achterkant van een lepel. Het is een ander soort sferische spiegel. Het verspreidt lichtstralen uit elkaar. Een convexe spiegel maakt altijd een virtueel beeld dat kleiner en achter de spiegel is. Convexe spiegels kunnen geen echte afbeeldingen maken. Mensen gebruiken convexe spiegels voor een breed uitzicht, zoals in auto -zijspiegels en winkelbeveiligingsspiegels. Convexe spiegels helpen grote gebieden te zien en af te snijden op blinde vlekken.
Convexe spiegels worden ook gebruikt in wetenschapstools wanneer een breed zicht nodig is. In sommige optische systemen helpen convexe spiegels het lichten en verspreiden licht.
Elliptische spiegels hebben de vorm van ovalen. Ze zijn gemaakt om het beste te werken in bepaalde hoeken, vaak 45 graden. Elliptische spiegels geven een duidelijke opening en helpen het licht in kleine ruimtes te leiden. Wetenschappers gebruiken ze in snelle lasersystemen en speciale optische opstellingen. Deze spiegels helpen beelden duidelijker te maken en verminderen fouten op de foto.
D-vormige spiegels hebben één platte kant en een gebogen zijde. Met deze vorm kunnen de spiegel in strakke ruimtes passen. D-vormige spiegels worden gebruikt in lasersystemen en om lichtstralen te verplaatsen. De platte kant helpt de spiegel op te lijnen met andere delen. D-vormige spiegels zijn goed voor experimenten die zorgvuldige controle over licht nodig hebben.
Tip: de vorm van een spiegel verandert hoe deze stuitert en regelt licht. Sferische spiegels, zoals concave en bolle, worden geplukt voor het focussen of verspreiden van licht in optische systemen.
De coating op een spiegel verandert hoe goed deze weerspiegelt, hoe lang het duurt en welk licht hij kan omgaan. Verschillende coatings maken spiegels goed voor wetenschap, industrie en lasers.
| Coating Type | Golflengte Bereik (NM) | Reflectiviteit (gemiddelde) | Limiet voor duurzaamheid / energiedichtheid |
|---|---|---|---|
| Beschermd aluminium | 400 - 700 | Meer dan 85% | 0,3 J/cm² bij 532 nm & 1064nm, 10ns |
| Verbeterde aluminium | 400 - 650 (zichtbaar) | Hogere reflectie | Extra lagen laten het meer reflecteren en gaan langer mee. |
| Beschermd zilver | Zichtbaar en infrarood | Hoge reflectie | Een deksel stopt met etsheid; Werkt het beste op droge plaatsen. |
| Goud (beschermd) | 750 - 1500 | Ongeveer 96% | Sterke afwerking met een beschermende laag. |
Aluminium gecoate spiegels worden veel gebruikt in optica. Aluminium reflecteert ongeveer 90% van het licht van UV tot zichtbaar. Een speciale hoes maakt ze sterker en gemakkelijker te hanteren. Deze spiegels zijn goed voor wetenschapstools en algemene optica.
Zilvergecoate spiegels weerspiegelen het meest licht in het zichtbare bereik, ongeveer 95%. Ze zijn geweldig voor het gebruik van breedband en infrarood. Een dekking voorkomt dat ze aan het bezoedelen zijn, zelfs in natte lucht. Zilveren spiegels worden gebruikt in lasers en precieze wetenschapstools.
Gouden gecoate spiegels reflecteren goed in de infrarood, van 750 tot 1500 nm. De gouden laag reflecteert ongeveer 96% van het licht. Een hoes maakt de spiegel sterk. Gouden spiegels worden gebruikt in infraroodtests, thermische camera's en ruimtehulpmiddelen.
Breedbanddiëlektrische spiegels hebben veel lagen speciale materialen. Ze reflecteren meer dan 99% van het licht op bepaalde kleuren en hoeken. Deze spiegels behandelen straling beter dan metalen. Wetenschappers gebruiken ze in lasers, om stralen te verplaatsen en in precieze optische opstellingen.
HR -laserlijnspiegels zijn gemaakt voor bepaalde laserkleuren. Ze reflecteren meer dan 99% van het licht bij die kleuren. HR -laserlijnspiegels gebruiken speciale coatings om langer mee te gaan en minder licht te verliezen. Ze zijn belangrijk in laserslassen, markeren en onderzoek.
YAG -laserspiegels zijn gemaakt voor YAG -laserkleuren, zoals 1064 nm. Ze hebben speciale coatings om sterke kracht aan te kunnen en te veel warmte te stoppen. YAG -laserspiegels houden de laserstraal sterk en duidelijk in stoere systemen.
Niet-polariserende straalsplitters zijn speciale spiegels die licht splitsen in twee balken maar de polarisatie van het licht niet veranderen. Ze gebruiken geavanceerde coatings om in evenwicht te brengen hoeveel licht wordt gereflecteerd en doorgegeven. Deze spiegels zijn belangrijk in lasertests en het meten van licht.
HR Right-hoek Retroreflectors zijn spiegels die licht terugsturen naar waar het vandaan kwam. Ze gebruiken coatings met een hoog reflectiviteit en exacte hoeken. Retroreflectors worden gebruikt in wetenschappelijke tests, laserafstandcontroles en het opstellen van optische onderdelen.
Opmerking: speciale spiegels voor lasers moeten sterke balken verwerken. De coatings en materialen worden geplukt voor hoge reflectie, sterkte en om laserschade te weerstaan.
Onderhoudstip:
om spiegelcoatings mooi te houden, gebruik je zachte, pluisvrije doeken en zachte reinigingsmiddelen. Bewaar spiegels in schone, stofvrije plaatsen en draag handschoenen wanneer ze ze aanraken. Gebruik geen harde chemicaliën die de coatings kunnen schaden.
Mirrors maken afbeeldingen door lichtstralen te stuiteren. Hoe de stralen stuiteren bepaalt of de afbeelding echt of virtueel is. Als de stralen na het stuiteren elkaar ontmoeten, ontstaat een echt beeld . U kunt een echt beeld op een scherm zien. Een concave spiegel kan een echt beeld maken als het object ver genoeg weg is. Deze afbeelding staat ondersteboven en kan op papier of een muur verschijnen.
Virtuele afbeeldingen gebeuren wanneer stralen eruit zien alsof ze van achter de spiegel komen. De stralen ontmoeten elkaar daar niet echt. Deze afbeeldingen kunnen niet op een scherm worden geplaatst. Vliegtuigspiegels maken altijd virtuele afbeeldingen. De afbeelding is even groot als het object. Het lijkt erop dat het achter de spiegel ligt, dezelfde afstand als het object vooraan staat. Convexe spiegels maken ook altijd virtuele afbeeldingen. Deze afbeeldingen zijn kleiner en tonen een breed zicht. Dat is de reden waarom autospiegels convexe spiegels gebruiken.
Vliegtuigspiegels maken virtuele afbeeldingen, dezelfde grootte, achter de spiegel.
Concave spiegels kunnen echte of virtuele afbeeldingen maken, gebaseerd op waar het object is.
Convexe spiegels maken altijd kleinere, virtuele afbeeldingen, goed voor een breed uitzicht.
Badkamerspiegels tonen virtuele afbeeldingen die niet op een scherm kunnen worden geplaatst.
Soms zien echte afbeeldingen eruit alsof ze in de lucht drijven, zoals in sommige trucs.
De brandpuntsafstand en waar het object is beslist of de afbeelding echt of virtueel is. Gebogen spiegels gebruiken hun vorm om te regelen hoe stralen stuiteren en waar afbeeldingen zich vormen. Ray Tracing helpt wetenschappers te raden waar afbeeldingen zullen verschijnen.
De spiegelvergelijking helpt u te vinden waar een afbeelding zal worden gevormd. Deze vergelijking koppelt de brandpuntsafstand, de afstand van het object en de afstand van het beeld. De formule is:
1/f = 1/do + 1/di
Hier is F de brandpuntsafstand. Het doen is hoe ver het object van de spiegel is. De DI is hoe ver het beeld van de spiegel is. Het teken van de brandpuntsafstand vertelt of de spiegel concaaf of convex is. Concave spiegels hebben een positieve brandpuntsafstand. Convexe spiegels hebben een negatieve brandpuntsafstand.
Wanneer u de spiegelvergelijking gebruikt, vertelt het teken van DI of de afbeelding echt of virtueel is. Een positieve DI betekent dat het beeld echt en aan dezelfde kant is als het object. Een negatieve DI betekent dat het beeld virtueel en achter de spiegel is. Als een convexe spiegel bijvoorbeeld een brandpuntsafstand van -12,2 cm heeft en het object 35,5 cm afstand is, is de beeldafstand negatief. Dit betekent dat de afbeelding virtueel is.
Ray Tracing controleert het antwoord van de spiegelvergelijking. U trekt de paden van stralen uit het object. Je kunt zien waar ze elkaar ontmoeten of lijken te ontmoeten. Dit werkt voor zowel concave als convexe spiegels.
Vergroting laat zien hoeveel groter of kleiner de afbeelding is dan het object. De formule voor vergroting is:
M = -di/do
M is vergroting. De DI is de afbeeldingafstand. Het doen is de objectafstand. Het negatieve teken laat zien of de afbeelding ondersteboven staat. Als de vergroting positief is, is het beeld rechtop. Als het negatief is, staat de afbeelding ondersteboven.
De grootte van de afbeelding hangt ook af van de hoogte van het object en de afbeelding. De formule is:
M = hi/ho
Hier is HI de beeldhoogte. De HO is de objecthoogte. Met beide formules kunt u zien of de afbeelding groter, kleiner, rechtop of ondersteboven is.
Als de vergroting meer dan 1 is, is de afbeelding groter.
Als de vergroting minder is dan 1, is het beeld kleiner.
Als de vergroting negatief is, staat het beeld ondersteboven.
Als de vergroting positief is, is het beeld rechtop.
Concave spiegels kunnen zowel grotere echte afbeeldingen als grotere virtuele afbeeldingen maken, afhankelijk van waar het object is. Convexe spiegels maken altijd afbeeldingen met vergroting minder dan 1, dus de afbeeldingen zijn kleiner. Ray tracing laat zien hoe stralen stuiteren en waar het beeld ontstaat, waardoor vergroting gemakkelijker te begrijpen is.
Tip: controleer altijd de borden bij het gebruik van de spiegelvergelijking en vergrotingsformule. Dit helpt u de juiste positie en grootte van de afbeelding te vinden.
Het materiaal dat voor een spiegel wordt gebruikt, verandert hoe goed het werkt en hoe lang het duurt. Verschillende materialen worden geplukt om spiegels te helpen licht goed te reflecteren en hun vorm te behouden. De onderstaande tabel geeft een overzicht van enkele gemeenschappelijke materialen en wat er goed of slecht over is:
| Materiaal/Substraat | Key -eigenschappen en voordelen | Nadelen/Notes |
|---|---|---|
| N-bk7 borosilicaatglas | Heeft weinig bubbels; niet duur; Veel gebruikt voor optische vensters | Niet goed als de spiegel snel warm of koud wordt |
| Viosil synthetisch kwarts | Geen bubbels; Staat op chemicaliën; Zeer sterk; kan hoge hitte nemen | Komt alleen in dunne stukken (tot 0,250 ') |
| Gesmolten silica | Zeer puur; laten UV en IR licht doorheen; Werkt in warm of koud; heel moeilijk; verandert niet veel van grootte met warmte | Moeilijker te maken; kost meer; Sommige soorten laten minder licht door vanwege OH -inhoud |
| Gesmolten kwarts | Gemaakt van natuurlijke kwarts; verwerkt warmte en chemicaliën goed; niet duur | Heeft metalen bits die UV -licht blokkeren; moeilijker te maken dan ander glas |
| Ule® Low Expansion Glass | Verandert bijna niet van grootte met warmte; Geweldig voor dingen zoals telescoopspiegels | Kost meer dan ander glas |
Siliciumcarbidespiegels zijn goed voor snelle laserscannen. Ze zijn stijf, bewegen warmte goed en kunnen in lastige vormen worden gemaakt. Deze spiegels zijn licht en werken goed. Berylliumspiegels zijn ook stijf en licht, zodat ze sneller kunnen bewegen dan gesmolten silica -spiegels. Maar Beryllium is moeilijk te gebruiken en niet gemakkelijk te krijgen. Siliciumcarbide kan de plaats innemen van beryllium en nog steeds sterk en stabiel zijn. Dit maakt siliciumcarbide spiegels goed voor zware banen waar de brandpuntsafstand hetzelfde moet blijven.
De coating op een spiegel bepaalt hoeveel licht het reflecteert en hoe lang het zal duren. Er zijn verschillende manieren om spiegels te coaten om ze beter te maken:
Verbeterde coatings gebruiken veel lagen, zoals titaniumdioxide, tantalumoxiden, magnesiumfluoride, siliciumoxiden, zinksulfide en calciumfluoride, bovenop aluminium.
Deze coatings laten de spiegel meer licht reflecteren, van ongeveer 86-91% tot 96% of meer.
Coatings houden de glanzende laag veilig tegen krassen en schade door de lucht.
De coating wordt in een schone kamer aangebracht met zorgvuldige stappen om de spiegel soepel te houden.
Sommige coatings zijn gemaakt voor bepaalde hoeken, wat verandert hoeveel licht wordt weerspiegeld.
Verbeterde coatings helpen de spiegel langer mee en blijven goed werken.
Mensen die spiegels coaten, hebben vaardigheid nodig en oefenen om het goed te doen.
Een goede coating laat een spiegel sterk licht afhandelen en houdt zijn focus scherp. Dit is belangrijk voor telescopen, lasers en andere tools die duidelijke afbeeldingen nodig hebben.
Reflectiviteit laat zien hoeveel licht een spiegel terug stuitert. Een goede spiegel stuurt het grootste deel van het licht dat ermee raakt terug. De coating op de spiegel verandert hoe goed het licht weerspiegelt. Aluminium coatings zijn goed voor zichtbaar licht. Zilvercoatings reflecteren nog meer licht, vooral in zichtbaar en infrarood. Gouden coatings zijn het beste voor het reflecteren van infraroodlicht.
Wetenschappers meten de reflectiviteit in procent. Een perfecte spiegel zou al het licht weerspiegelen, maar echte spiegels reflecteren iets minder. De meeste goede spiegels reflecteren tussen 85% en 99% van het licht. De hoek van het licht dat de spiegel raakt, kan veranderen hoeveel wordt weerspiegeld. Speciale coatings helpen spiegels om een hoge reflectiviteit te behouden met lasers of sterke lichten.
Een spiegel met hoge reflectiviteit geeft heldere beelden en sterke balken. In telescopen en lasers is er veel belangrijk voor de hoge reflectiviteit. Als een spiegel reflectiviteit verliest, ziet het beeld er vaag of wazig uit. Door de spiegel schoon en krasvrij te houden, kan het beter reflecteren.
Oppervlaktekwaliteit betekent hoe glad en perfect de spiegel is. Een gladde spiegel geeft scherpe beelden en sterke balken. Zelfs kleine hobbels of krassen kunnen licht verspreiden. Dit maakt de afbeelding minder duidelijk en de straal zwakker.
Als het oppervlak ruw is op het nanometerniveau, verspreidt het licht en wordt het beeld wazig.
Krassen, opgravingen en chips kunnen licht verspreiden, lager contrast en zelfs de spiegel breken met sterke lasers.
Vlekken of beslaan vertonen chemische schade of slechte reiniging. Deze problemen maken de spiegel minder en lagere beeldkwaliteit.
Scheuren of chips kunnen erger worden en de spiegel breken.
Wetenschappers gebruiken speciale hulpmiddelen om te controleren hoe soepel een spiegel is:
Interferometrie maakt gebruik van lichtpatronen om te zien hoe plat de spiegel is.
Profilometrie controleert ruwheid door de spiegel aan te raken of niet aan te raken.
Witte licht interferometrie en confocale microscopie meet kleine hobbels zeer nauwkeurig.
Laserscan brengt het spiegeloppervlak in kaart zonder het aan te raken.
Cleanrooms en zorgvuldige reiniging houden spiegels vrij van stof en vuil. Geavanceerd polijsten, zoals magnetorheologische afwerking, maakt de spiegel super glad. Goede oppervlaktekwaliteit helpt spiegels goed te werken in lasers en telescopen.
Sferische aberratie gebeurt wanneer een spiegel de vorm heeft van een bol. In een concave spiegel richt licht in de buurt van de rand zich niet met licht uit het midden. Hierdoor ziet de afbeelding er wazig of niet scherp uit. Het probleem wordt erger met Snelle focale verhoudingen , zoals in sommige telescopen. Sferische aberratie maakt de beeldkwaliteit lager. Focus, resolutie en contrast worden allemaal zwakker. Rays uit verschillende delen van de spiegel komen op verschillende plekken samen. De spiegel kan niet alle stralen op één scherp punt brengen. Er zijn twee hoofdtypen. Longitudinale sferische aberratie verandert de brandpuntsafstand langs de as. Transversale sferische aberratie verandert de beeldhoogte op het brandvlak. Ontwerpers gebruiken asferische oppervlakken of voegen lenzen toe om dit probleem op te lossen. Het verminderen van sferische aberratie is belangrijk voor duidelijke en scherpe beelden in optische systemen.
Tip: een concave spiegel met een perfecte vorm kan het licht beter concentreren en beelden duidelijker maken.
Spiegels kunnen ook andere optische afwijkingen hebben. Coma gebeurt wanneer stralen van off-center objecten niet op een gegeven moment bijeenkomen. Hierdoor ziet de afbeelding eruit alsof het een staart heeft, zoals een komeet. Astigmatisme gebeurt wanneer stralen in verschillende richtingen zich op verschillende plekken concentreren. Dit maakt het beeld uitrekken of vervagen in één richting. Veldkromming betekent dat de spiegel een beeld maakt op een gebogen oppervlak. Sommige delen van de afbeelding kunnen onscherp zijn. Vervorming verandert de vorm van het beeld. Rechte lijnen kunnen er gebogen uitzien. Deze problemen komen uit de vorm van de spiegel en de hoek van het licht. Spiegels hebben geen chromatische aberratie omdat kleur niet verandert hoe licht weerspiegelt.
| Aberratietype | Oorzaak | Beschrijving |
|---|---|---|
| Sferische afwijking | Bolvormige vorm van de spiegel | Stralen focussen op verschillende punten, waardoor vervaging ontstaat |
| Coma | Off-as stralen raken de spiegel | Afbeeldingen hebben een komeetachtige staart |
| Astigmatisme | Stralen focussen op verschillende meridianen | Afbeelding strekt zich uit of vervaagt in één richting |
| Veldkromming | Spiegelgeometrie | Afbeelding vormt zich op een gebogen oppervlak, niet plat |
| Vervorming | Vorm en plaatsing van de spiegel | Rechte lijnen lijken gebogen in de afbeelding |
Opmerking: concave spiegels hebben eerder deze afwijkingen, vooral in telescopen of wetenschapstools.
Wetenschappers gebruiken spiegels in veel hulpmiddelen. In telescopen verzamelt een spiegel licht van verre dingen. Het richt de stralen op één plek. Dit maakt de afbeelding duidelijk en stopt de kleur vervaging. De Newtoniaanse telescoop gebruikt een concave spiegel. Het verzamelt stralen en stuurt de afbeelding naar de zijkant. Het Cassegrain -ontwerp maakt gebruik van zowel concave als convexe spiegels. Deze spiegels sturen stralen terug door een gat naar het oculair. Deze ontwerpen helpen wetenschappers dingen in de ruimte te zien. In microscopen schijnt een spiegel stralen op een monster. Dit maakt het object helderder en gemakkelijker te zien. Sommige spiegels hebben speciale coatings. Deze coatings helpen hen meer stralen weer te geven en gaat langer mee. Ze helpen ook de spiegel te werken op warme of koude plaatsen. De coatings houden het beeld scherp.
Precisie en speciale coatings zijn belangrijk in wetenschapstools. Ze helpen stralen goed te focussen en houden afbeeldingen duidelijk.
Spiegels zijn belangrijk in lasers en machines. In een laser moet een spiegel bijna alle stralen weerspiegelen. Dit houdt de balk sterk. Deze spiegels hebben coatings voor hoog vermogen en warmte. De spiegel kan plat of gebogen zijn. De vorm hangt af van hoe deze moet focussen of stralen moet verspreiden. Fabrieken gebruiken spiegels om laserstralen te begeleiden. Lasers snijden, lassen of meet objecten. De spiegel moet sterke stralen verwerken en lang duren. Materialen zoals gesmolten kwarts of siliciumcarbide maken spiegels sterk en exact. De juiste coating laat de spiegel stralen weerspiegelen in verschillende kleuren. Dit maakt de spiegel nuttig voor veel banen.
Hoge reflectiviteit (meer dan 99%) houdt stralen sterk.
Stoere coatings beschermen de spiegel tegen schade.
Speciale vormen helpen zich te concentreren op of verplaatsen stralen naar het object.
Mensen gebruiken elke dag spiegels op veel plaatsen. Een badkamer of slaapkamerspiegel laat mensen zichzelf zien. Autospiegels helpen chauffeurs achter of naast hen te zien. Zonnevokjes gebruiken spiegels om zonnestralen te concentreren en voedsel te koken. Periscopes gebruiken spiegels om mensen over muren of rond hoeken te laten kijken. Torchlights gebruiken een spiegel om de straal helderder te maken. Eenrichtingsspiegels laten mensen zien zonder te worden gezien. De meeste thuisspiegels zijn plat of gewoon gebogen. Ze weerspiegelen stralen om het object te laten zien zoals het is. Deze spiegels veranderen het beeld niet veel. Wetenschapspiegels hebben speciale vormen en coatings. Ze focussen stralen en tonen verre of kleine dingen duidelijk.
Everyday Mirrors helpen mensen te zien, kamers op te verlichten en ruimtes te laten lijken groter.
Een spiegel stuitert licht en maakt een beeld van alles vooraan. Waar u het object plaatst, verandert de afbeelding die u ziet. Wetenschappers gebruiken spiegels om te kijken hoe stralen van objecten handelen. Een concave spiegel kan licht samenbrengen en echte of virtuele afbeeldingen maken. Een convexe spiegel maakt het object er altijd kleiner uit. Het centrum van kromming en hoofdas helpt bij hoe spiegels werken met objecten. Mensen gebruiken spiegels in telescopen om naar verre dingen te kijken. Periscopes gebruiken spiegels zodat u rond de hoeken kunt zien. Zonnevokjes gebruiken spiegels om zonlicht op voedsel te wijzen om te koken. Weten hoe spiegels werken met objecten helpt bij het maken van wetenschapstools en helpt ons elke dag. Leren hoe spiegels afbeeldingen maken, kunnen ons helpen nieuwe dingen te vinden.
Er ontstaat een echt beeld wanneer lichtstralen op een punt bijeenkomen. Een virtueel beeld vormt zich wanneer stralen alleen lijken te ontmoeten. Een spiegel kan beide typen maken, afhankelijk van zijn vorm en de positie van het object.
Speciale coatings helpen een spiegel meer licht te reflecteren en gaat langer mee. Wetenschappers kiezen coatings op basis van het type licht en het gebruik van de spiegel. Gouden coatings werken bijvoorbeeld goed voor infraroodlicht.
Een concave spiegel buigt naar binnen. Het brengt parallelle lichtstralen samen op een enkel punt dat het brandpunt wordt genoemd. Deze eigenschap maakt het nuttig in telescopen en koplampen.
Mensen gebruiken convexe spiegels in voertuigen voor zij- en achteruitzicht. Deze spiegels tonen een breder gebied, helpen chauffeurs meer te zien en ongevallen te voorkomen. Winkels gebruiken ze ook voor beveiliging.
