zamknąć
Wybierz swoją witrynę
Światowy
Media społecznościowe
Widoki: 0 Autor: Edytor witryny Publikuj czas: 2025-07-15 Pochodzenie: Strona
Lustra optyczne odbijają światło, aby zrobić obrazy. Podążają za prawem refleksji. Kąt odbicia jest taki sam jak kąt padania.
Różne kształty lustra zmieniają wygląd obrazów. Lustra samolotu, wklęsłe i wypukły wszystkie działają inaczej. Wklęsłe lustra mogą tworzyć prawdziwe lub wirtualne obrazy. Lustra wypukłe zawsze tworzą mniejsze wirtualne obrazy.
Specjalne powłoki pomagają lustra odbijają więcej światła. Powłoki te chronią również lustra. To sprawia, że lustra trwają dłużej i działają lepiej w nauce i technologii.
Pomocne są równanie lustra i powiększenie. Pokazują, gdzie będą się tworzyć obrazy i jak będą duże. Pomaga to ludziom projektować narzędzia optyczne.
W wielu miejscach używane są lustra. Są w narzędziach naukowych, takich jak teleskopy i lasery. Są również w lustrach samochodowych i lusterkach w łazience. To pokazuje, jak ważne są lustra.
Lustra optyczne to powierzchnie, które odbijają światło do tworzenia obrazów. W fizyce lustra te są ważne dla wielu eksperymentów i narzędzi. Lustra mogą być płaskie, zakrzywione do wewnątrz lub zakrzywione na zewnątrz. Każdy kształt zmienia sposób, w jaki promienie światła działają, gdy uderzają w lustro. Naukowcy używają luster, aby dowiedzieć się o świetle i tworzyć takie rzeczy jak teleskopy i spektrometry.
Lustra samolotu utrzymują promienie światła w tym samym kierunku, więc są dobre do prostego odbicia.
Wkroczne lustra łączą promienie świetlne w pewnym momencie, co pomaga w teleskopach i urządzeniach słonecznych.
Wypukłe lustra rozkładają promienie światła, więc pokazują większy obszar.
Niektóre lustra, nazywane Lustra dielektryczne , odzwierciedlają tylko niektóre kolory światła i są używane w laserach.
Odkształcalne lustra mogą zmienić swój kształt, aby naprawić rozmyte obrazy w badaniach kosmicznych.
Lustra dichroiczne pozwalają, aby niektóre kolory przechodzą i odzwierciedlają inne, działając jako filtry w kamerach.
Lustrki sterujące fazą rozwiązują problemy w wiązkach światła.
Metalowe wklęsłe naczynia odbijają promienie podczerwieni lub mikrofalowe, które są używane w naczyniach satelitarnych.
Kącikowcy odgrywają światło z powrotem do miejsca, w którym pochodzi, co jest pomocne w eksperymentach księżyca.
Lustra mogą mieć specjalne powłoki, takie jak aluminium, aby lepiej odzwierciedlać niektóre kolory. Jeśli umieścisz dwa lustra skierowane do siebie, możesz zobaczyć niekończące się odbicia. Naukowcy używają tego w narzędziach takich jak interferometry Fabry - Pérot.
Prawo refleksji jest prostą zasadą fizyki. Wyjaśnia, jak działają lustra. Kiedy światło uderza w lustro, odbija się. Kąt, w którym światło uderza w lustro, nazywa się kątem padania. Kąt, w którym światło odbija się, nazywa się kątem odbicia. Oba kąty są mierzone z linii zwanej normą. Normalna jest linia prosta, która odchodzi z lustra.
Prawo odbicia jest zapisywane jako θr = θi, gdzie θr jest kątem odbicia, a θi jest kątem padania.
Ta reguła działa na wszystkie gładkie powierzchnie, zwłaszcza lustra optyczne. Z powodu tego prawa obraz obiektu wygląda, jakby znajduje się za lustrem, w tej samej odległości jak prawdziwy obiekt. Jeśli lustro jest szorstkie, światło rozprasza się, a obraz wygląda rozmyty. Naukowcy używają prawa refleksji, aby zgadnąć, jak światło będzie działać, gdy uderzy w lustro. Ta reguła pomaga wytworzyć wyraźne obrazy i jest ważna dla budowania narzędzi optycznych.
Zarówno lustra, jak i soczewki robią obrazy, ale robią to inaczej. Lustra nie są przeznaczone i robią obrazy, odbijając światło od ich powierzchni. Prawo odbicia mówi nam, jak działa światło. Soczewki są czyste i tworzą obrazy przez zginanie światła w miarę upływu czasu. Jest to zgodne z prawami załamania.
Lustra odbijają całe światło, które je uderza, ale soczewki zginają całe światło, które przechodzi.
Lustra mogą być płaskie, zakrzywione do wewnątrz lub zakrzywione na zewnątrz, a każdy typ robi obrazy na swój własny sposób.
Soczewki mogą być również zakrzywione do wewnątrz lub na zewnątrz, ale używają zginania, aby skupić się lub rozprzestrzeniać światło.
Równanie lustrzane i śledzenie promieni pokazują, jak lustra tworzą obrazy, a równanie cienkiego soczewki dotyczy soczewek.
Lustra są używane w teleskopach, projektorach i innych narzędziach do odbicia i ostrości światła. Soczewki znajdują się w okularach, lupie i kamerach, w których zginają światło, aby pomóc nam zobaczyć lub robić zdjęcia. Zarówno lustra, jak i soczewki są ważne w fizyce, ale działają na różne sposoby i są używane do różnych rzeczy.
Źródło obrazu: Pexels
Lustra mają różne kształty. Każdy kształt zmienia, jak światło odbija się i jak wyglądają obrazy. Najczęstsze kształty to lustra płaskie, wklęsłe, wypukłe, eliptyczne i w kształcie litery D. Ludzie wybierają kształt lustra w oparciu o to, czego potrzebuje system optyczny.
| Kształt lustrzany | Opis obrazu | obrazu obrazu |
|---|---|---|
| Lustro płaskie | Ma płaską powierzchnię i nie zakrzywioną. | Robi wirtualne obrazy za lustrem. Obraz ma ten sam rozmiar co obiekt. |
| Wklęsły sferyczny | Zakrzywia się do wewnątrz i ma dodatnią ogniskową. | Może tworzyć prawdziwe lub wirtualne obrazy. Prawdziwe obrazy są do góry nogami i można je wyświetlić na ekranie. Wirtualne obrazy są większe. |
| Wypukłe sferyczne | Krzywe na zewnątrz i ma ujemną ogniskową. | Zawsze tworzy wirtualne obrazy, które są mniejsze i za lustrem. Nie może robić prawdziwych obrazów. |
Lustro płaskie jest płaskie. Odbija światło pod tym samym kątem, w którym się pojawia. To lustro tworzy wirtualny obraz za lustrem. Obraz ma ten sam rozmiar co obiekt. Ludzie używają luster samolotów w domu, w klasach i w laboratoriach naukowych. Płaskie lustra pomagają kierować wiązkami światła w konfiguracjach optycznych.
Wklęse lustro krzyczy do wewnątrz jak miska. To rodzaj sferycznego lustra. Zapewnia równoległe promienie światła do punktu przed lustrem. Wklęsłe lustra mogą tworzyć prawdziwe lub wirtualne obrazy. Jeśli obiekt jest daleko, obraz jest prawdziwy i do góry nogami. Jeśli obiekt jest blisko, obraz jest wirtualny i wygląda większy. Wklęsłe lustra są używane w teleskopach, reflektorach i urządzeniach słonecznych. Naukowcy używają ich do skupienia się i wyprostowania światła w eksperymentach.
Wklęse lustra bardzo dobrze odbijają światło. Mogą odzwierciedlać ponad 99% światła pod normalnymi kątami. To sprawia, że są świetne dla pracy wymagających wysokiej refleksji.
Wklęse lusterki pomagają również przenosić wiązki światła, pracować w projektorach i prowadzić światło w optyce światłowodowej. W medycynie i obronie wklęsłe lustra pomagają skupić się i celować w światło.
Wypukane lustro krzyczy się na zewnątrz jak tył łyżki. To inny rodzaj sferycznego lustra. Rozkłada promienie światła. Wypukłe lustro zawsze tworzy wirtualny obraz, który jest mniejszy i za lustrem. Lustra wypukłe nie mogą tworzyć prawdziwych obrazów. Ludzie używają wypukłych luster do szerokich widoków, takich jak w lusterkach bocznych samochodów i lustra bezpieczeństwa. Wypukane lustra pomagają zobaczyć duże obszary i ograniczyć martwe punkty.
Lustra wypukłe są również używane w narzędziach naukowych, gdy potrzebny jest szeroki widok. W niektórych systemach optycznych lusterki pomagają kontrolować i rozprzestrzeniać światło.
Eliptyczne lustra są kształtowane jak owale. Są one najlepiej działać pod pewnymi kątami, często 45 stopni. Eliptyczne lustra dają wyraźne otwarcie i pomagają bezpośrednio światło w małych przestrzeniach. Naukowcy używają ich w szybkich systemach laserowych i specjalnych konfiguracjach optycznych. Lustra te pomagają wyjaśnić obrazy i zmniejszają błędy na zdjęciu.
Lustra w kształcie D mają jedną płaską stronę i jedną zakrzywioną stronę. Ten kształt pozwala lustrze w ciasnych przestrzeniach. Lustra w kształcie D są używane w systemach laserowych i do przemieszczania wiązek światła. Płaska strona pomaga ustalić lustro z innymi częściami. Lustra w kształcie D są dobre do eksperymentów, które wymagają starannej kontroli światła.
Wskazówka: Kształt lustra zmienia sposób, w jaki odbija się i kontroluje światło. Kuliste lustra, takie jak wklęsłe i wypukłe, są zbierane do skupienia lub rozprzestrzeniania światła w systemach optycznych.
Powłoka na lustrze zmienia to, jak dobrze się odbija, jak długo trwa i jakie światło może sobie poradzić. Różne powłoki sprawiają, że lustra są dobre dla nauki, przemysłu i laserów.
| Powłoka | Zakres długości fali (NM) | Odlśnienia (średnia) | Trwałość / granica gęstości energii |
|---|---|---|---|
| Chronione aluminium | 400 - 700 | Ponad 85% | 0,3 J/cm² przy 532 nm i 1064 nm, 10ns |
| Ulepszone aluminium | 400 - 650 (widoczne) | Wyższy współczynnik współczynnika współczynnika odbicia | Dodatkowe warstwy sprawiają, że odzwierciedlają to coraz dłużej. |
| Chronione srebro | Widoczne i podczerwieni | Wysoka współczynnik odbicia | Okładka zatrzymuje się z niszczeniem; Działa najlepiej w suchych miejscach. |
| Złoto (chronione) | 750 - 1500 | Około 96% | Silne wykończenie z warstwą ochronną. |
Lustra pokryte aluminium są często używane w optyce. Aluminium odzwierciedla około 90% światła od UV do widocznego. Specjalna okładka sprawia, że są silniejsze i łatwiejsze w obsłudze. Te lustra są dobre dla narzędzi naukowych i ogólnej optyki.
Srebrne lustra odzwierciedlają najbardziej światło w widzialnym zakresie, około 95%. Są świetne do użytku szerokopasmowego i podczerwieni. Okładka powstrzymuje ich przed zmażeniem, nawet w mokrej powietrzu. Srebrne lustra są używane w laserach i precyzyjnych narzędziach naukowych.
Złote lustra dobrze odbijają się w podczerwieni, od 750 do 1500 nm. Złota warstwa odbija około 96% światła. Pokrywa sprawia, że lustro jest silne. Złote lusterka są używane w testach podczerwieni, kamer termicznych i narzędzi kosmicznych.
Szerokopasmowe lustra dielektryczne mają wiele warstw specjalnych materiałów. Odzwierciedlają ponad 99% światła u niektórych kolorów i kątów. Te lustra obsługują promieniowanie lepiej niż metalowe. Naukowcy używają ich w laserach, do przemieszczania wiązek i precyzyjnych konfiguracji optycznych.
Lustrki laserowe HR są wykonane dla niektórych kolorów laserowych. Odzwierciedlają ponad 99% światła w tych kolorach. Lustrki laserowe HR wykorzystują specjalne powłoki, aby trwać dłużej i stracić mniej światła. Są one ważne w spawaniu laserowym, znakowaniu i badaniach.
Lustro laserowe YAG są wykonane dla kolorów laserowych YAG, takich jak 1064 nm. Mają specjalne powłoki do obsługi silnej mocy i zatrzymywania zbyt dużej ilości ciepła. Lustro laserowe YAG utrzymują silną i czystą wiązkę laserową w twardych systemach.
Niepolaryzujące promienie wiązki to specjalne lustra, które dzielą światło na dwie wiązki, ale nie zmieniają polaryzacji światła. Używają powłok zaawansowanych, aby zrównoważyć, ile światła jest odbijane i przepuszczane. Te lustra są ważne w testach laserowych i pomiaru światła.
Retroreflektory HR prawicowe to lustra, które wysyłają światło z powrotem do miejsca, w którym pochodzi. Używają powłok o wysokiej powtórzenia i dokładnych kąty. Retroreflektory są używane w testach naukowych, kontrolach odległości lasera i ustawianiu części optycznych.
Uwaga: Specjalne lustra laserów muszą obsługiwać silne wiązki. Powłoki i materiały są zbierane w celu wysokiego odbicia, siły i odporności na uszkodzenie lasera.
Wskazówka konserwacyjna:
Aby utrzymać powłoki lustrzane ładne, używać miękkich, bezkłasnych szmatek i delikatnych środków czyszczących. Podczas ich dotykania przechowuj lustra w czystych, pozbawionych pyłach i noś rękawiczki. Nie używaj ostrych chemikaliów, które mogą zranić powłoki.
Lustra robią obrazy, podskakując promienie świetlne. Jak odbijanie promieni decyduje, czy obraz jest prawdziwy czy wirtualny. Jeśli promienie spotykają się po odbiciu, tworzy prawdziwy obraz . Możesz zobaczyć prawdziwy obraz na ekranie. Wklęse lustro może zrobić prawdziwy obraz, jeśli obiekt jest wystarczająco daleko. Ten obraz jest do góry nogami i może pojawić się na papierze lub ścianie.
Wirtualne obrazy zdarzają się, gdy promienie wyglądają, jakby pochodzą zza lustra. Promienie tak naprawdę tam się nie spotykają. Te obrazy nie można umieścić na ekranie. Lustra samolotu zawsze tworzą wirtualne obrazy. Obraz ma ten sam rozmiar co obiekt. Wygląda na to, że znajduje się za lustrem, w tej samej odległości co obiekt jest z przodu. Lustra wypukłe zawsze tworzą wirtualne obrazy. Te obrazy są mniejsze i pokazują szeroki widok. Właśnie dlatego lustra samochodowe używają wypukłych luster.
Lustra samolotu tworzą wirtualne obrazy, ten sam rozmiar, za lustrem.
Wklędzone lustra mogą tworzyć prawdziwe lub wirtualne obrazy, w zależności od tego, gdzie jest obiekt.
Lustra wypukłe zawsze robią mniejsze, wirtualne obrazy, dobre dla szerokich widoków.
Lustra łazienkowe pokazują wirtualne obrazy, których nie można umieścić na ekranie.
Czasami prawdziwe obrazy wyglądają, jakby unoszą się w powietrzu, jak w niektórych sztuczkach.
Ogniskowa i tam, gdzie obiekt jest zdecydowany, czy obraz jest prawdziwy czy wirtualny. Zakrzywione lustra używają swojego kształtu, aby kontrolować, w jaki sposób promienie odbijają się i gdzie tworzą się obrazy. Ray Tacing pomaga naukowcom odgadnąć, gdzie pojawią się obrazy.
Równanie lustra pomaga znaleźć, gdzie powstanie obraz. To równanie łączy ogniskową, odległość obiektu i odległość obrazu. Formuła to:
1/f = 1/do + 1/di
Tutaj F jest ogniskową. To, jak daleko jest obiekt od lustra. DI polega na tym, jak daleko jest obraz od lustra. Znak ogniskowej mówi, czy lustro jest wklęsłe lub wypukłe. Wklęse lusterki mają dodatnią ogniskową. Wypukłe lustra mają ujemną ogniskową.
Gdy używasz równania lustrzanego, znak DI mówi, czy obraz jest prawdziwy czy wirtualny. Dodatni DI oznacza, że obraz jest prawdziwy i po tej samej stronie co obiekt. Negatywne DI oznacza, że obraz jest wirtualny i za lustrem. Na przykład, jeśli lustro wypukłe ma ogniskową -12,2 cm, a obiekt ma 35,5 cm, odległość obrazu będzie ujemna. Oznacza to, że obraz jest wirtualny.
Ray śledzenie sprawdza odpowiedź z równania lustrzanego. Rysujesz ścieżki promieni z obiektu. Możesz zobaczyć, gdzie się spotykają lub wydają się spotykać. Działa to zarówno dla luster wklęsłych, jak i wypukłych.
Powiększenie pokazuje, o ile większy lub mniejszy jest obraz niż obiekt. Wzór powiększenia jest:
M = -di/do
M jest powiększeniem. DI to odległość obrazu. DO to odległość obiektu. Znak ujemny pokazuje, czy obraz jest do góry nogami. Jeśli powiększenie jest dodatnie, obraz jest wyprostowany. Jeśli jest ujemny, obraz jest odwrócony.
Rozmiar obrazu zależy również od wysokości obiektu i obrazu. Formuła to:
M = hi/ho
Cześć, jest wysokość obrazu. HO jest wysokością obiektu. Za pomocą obu formuł możesz stwierdzić, czy obraz jest większy, mniejszy, pionowo lub do góry nogami.
Jeśli powiększenie jest więcej niż 1, obraz jest większy.
Jeśli powiększenie jest mniejsze niż 1, obraz jest mniejszy.
Jeśli powiększenie jest ujemne, obraz jest do góry nogami.
Jeśli powiększenie jest dodatnie, obraz jest wyprostowany.
Wklęsłe lustra mogą tworzyć zarówno większe prawdziwe obrazy, jak i większe wirtualne obrazy, w zależności od tego, gdzie jest obiekt. Lustra wypukłe zawsze robią obrazy o powiększeniu mniejszym niż 1, więc obrazy są mniejsze. Śledzenie promieni pokazuje, jak promienie odbijają się i gdzie tworzy obraz, dzięki czemu powiększenie jest łatwiejsze do zrozumienia.
Wskazówka: Zawsze sprawdzaj znaki podczas korzystania z równania lustra i wzoru powiększenia. Pomaga to znaleźć odpowiednią pozycję i rozmiar obrazu.
Materiał użyty do lustra zmienia to, jak dobrze działa i jak długo trwa. Różne materiały są zbierane, aby lustra dobrze odbijają światło i zachować ich kształt. Poniższa tabela zawiera niektóre wspólne materiały i to, co jest w nich dobre lub złe:
| /podłoża | Kluczowe właściwości i zalety | materiału |
|---|---|---|
| N-BK7 Borokrzemowe szkło | Ma kilka bąbelków; nie drogi; Dużo używane do okien optycznych | Nie dobrze, jeśli lustro szybko lub zimno |
| Syntetyczny kwarc viosil | Brak bąbelków; staje w chemikaliach; bardzo silny; może wziąć wysokie ciepło | Występuje tylko w cienkich kawałkach (do 0,250 ') |
| Zatknięta krzemionka | Bardzo czysty; Przekaże UV i IR; działa w gorąco lub zimno; Bardzo trudne; nie zmienia rozmiaru z ciepłem | Trudniejsze do zrobienia; kosztuje więcej; Niektóre typy przepuszczają mniej światła z powodu treści OH |
| Studowany kwarc | Wykonane z naturalnego kwarcu; Dobrze obsługuje ciepło i chemikalia; Nie drogi | Ma metalowe kawałki blokujące światło UV; trudniejsze do zrobienia niż inne szkło |
| Szkło o niskim rozszerzeniu Ule® | Prawie nie zmienia rozmiaru z ciepłem; Idealne do takich rzeczy, jak lustra teleskopowe | Kosztuje więcej niż inne szkło |
Krzemowe lustra z węglików są dobre do szybkiego skanowania laserowego. Są sztywne, dobrze poruszają ciepło i mogą być przekształcone w trudne kształty. Te lustra są lekkie i działają dobrze. Lustra berylum są również sztywne i lekkie, dzięki czemu mogą poruszać się szybciej niż lustra krzemionki stopionej. Ale beryl jest trudny w użyciu i nie jest łatwy do uzyskania. Krzemowy węglik może zająć miejsce Berylu i nadal być silny i stabilny. To sprawia, że lusterki z węglików krzemowych są dobre do trudnych miejsc pracy, w których ogniskowa musi pozostać taka sama.
Powłoka na lustrze decyduje o tym, ile światła się odbija i jak długo będzie trwać. Istnieją różne sposoby pokrycia luster, aby je poprawić:
Ulepszone powłoki wykorzystują wiele warstw, takich jak dwutlenek tytanu, tlenki tantalu, fluor magnezowy, tlenki krzemu, siarczek cynkowy i fluor wapnia, na aluminium.
Powłoki te sprawiają, że lustro odbija więcej światła, z około 86–91% do 96% lub więcej.
Powłoki utrzymują błyszczącą warstwę bezpieczeństwa przed zarysowaniami i uszkodzeniem powietrza.
Powłoka jest zakładana w czystym pomieszczeniu z ostrożnymi krokami, aby lustro było gładkie.
Niektóre powłoki są wykonane pod pewnymi kątami, co zmienia się, ile światła jest odbijane.
Ulepszone powłoki pomagają lustrze w trakcie dłużej i działać dobrze.
Ludzie, którzy płaszcza lustra potrzebują umiejętności i ćwiczą, aby zrobić to dobrze.
Dobra powłoka pozwala lustrze mocne światło i utrzymuje ostrość. Ma to znaczenie dla teleskopów, laserów i innych narzędzi, które wymagają wyraźnych obrazów.
Współczynnik odbicia pokazuje, ile światła odbija lustro. Dobre lustro odsyła większość światła, które go uderza. Powłoka na lustrze zmienia się, jak dobrze odbija światło. Powłoki aluminiowe są dobre dla światła widzialnego. Srebrne powłoki odzwierciedlają jeszcze więcej światła, szczególnie w widocznym i podczerwieni. Złote powłoki najlepiej odbijają światło w podczerwieni.
Naukowcy mierzą współczynnik odbicia w procentach. Idealne lustro odzwierciedlałoby całe światło, ale prawdziwe lustra odbijają nieco mniej. Większość dobrych luster odbija się od 85% do 99% światła. Kąt światła uderzającego w lustro może zmienić to, ile jest odbijane. Specjalne powłoki pomagają lusterkom zachować wysoki współczynnik współczynnika laserów lub mocnych świateł.
Lustro o wysokim współczynniku odbicia daje jasne obrazy i silne wiązki. W teleskopach i laserach duża współczynnik odbicia ma duże znaczenie. Jeśli lustro przegryje współczynnik odbicia, obraz wygląda na słaby lub rozmyty. Utrzymanie lustra w czystości i bez zarysowania pomaga lepiej.
Jakość powierzchni oznacza, jak gładkie i doskonałe jest lustro. Gładkie lustro daje ostre obrazy i mocne wiązki. Nawet małe nierówności lub zadrapania mogą rozproszyć światło. To sprawia, że obraz jest mniej wyraźny, a wiązka jest słabsza.
Jeśli powierzchnia jest szorstka na poziomie nanometru, rozprasza światło i obraz staje się rozmyty.
Zarysy, wykopaliska i frytki mogą rozpraszać światło, niższy kontrast, a nawet łamać lustro mocnymi laserami.
Plamy lub fogging wykazują uszkodzenia chemiczne lub złe czyszczenie. Problemy te sprawiają, że lustro trwa mniej i niższa jakość obrazu.
Pęknięcia lub żetony mogą się pogorszyć i złamać lustro.
Naukowcy używają specjalnych narzędzi, aby sprawdzić, jak gładkie jest lustro:
Interferometria wykorzystuje wzory światła, aby zobaczyć, jak płaskie jest lustro.
Profilometria sprawdza szorstkość, dotykając lub nie dotykając lustra.
Interferometria białego światła i mikroskopia konfokalna mierzą drobne guzy bardzo dokładnie.
Laserowe skanowanie mapuje powierzchnię lustra, nie dotykając jej.
Pokojki czyste i staranne czyszczenie pozwalają lusterkom wolny od kurzu i brudu. Zaawansowane polerowanie, podobnie jak wykończenie magnesorheologiczne, sprawia, że lustro jest bardzo gładkie. Dobra jakość powierzchni pomaga lustrzanie dobrze działać w laserach i teleskopach.
Aberracja sferyczna ma miejsce, gdy lustro ma kształt jak kula. W wklęsłym lustrze światło w pobliżu krawędzi nie koncentruje się na świetle ze środka. To sprawia, że obraz wygląda rozmycie lub nie ostro. Problem się pogarsza Szybkie współczynniki ogniskowe , takie jak w niektórych teleskopach. Aberracja sferyczna sprawia, że jakość obrazu jest niższa. Skupienie, rozdzielczość i kontrast stają się słabsze. Promienie z różnych części lustra spotykają się w różnych miejscach. Lustro nie może doprowadzić wszystkich promieni do jednego ostrego punktu. Istnieją dwa główne typy. Podłużna aberracja sferyczna zmienia ogniskową wzdłuż osi. Poprzeczna aberracja sferyczna zmienia wysokość obrazu w płaszczyźnie ogniskowej. Projektanci używają powierzchni asferycznych lub dodają soczewki, aby rozwiązać ten problem. Zmniejszenie aberracji sferycznej jest ważne dla wyraźnych i ostrych obrazów w układach optycznych.
Wskazówka: wklęsłe lustro o idealnym kształcie może lepiej skupić się na światłach i wyczyścić obrazy.
Lustra mogą również mieć inne aberracje optyczne. Coma występuje, gdy promienie z obiektów poza środkiem nie spotykają się w pewnym momencie. To sprawia, że obraz wygląda tak, jakby miał ogon, jak kometa. Astigmatyzm zdarza się, gdy promienie w różnych kierunkach koncentrują się w różnych miejscach. To sprawia, że obraz rozciąga się lub rozmycie w jednym kierunku. Krzywizna pola oznacza lustro wykonuje obraz na zakrzywionej powierzchni. Niektóre części obrazu mogą być nieokreślone. Zniekształcenie zmienia kształt obrazu. Linie proste mogą wyglądać wygięte. Problemy te pochodzą z kształtu lustra i kąta światła. Lustra nie mają aberracji chromatycznej, ponieważ kolor nie zmienia, jak odbija światło.
| Typ aberracji | Przyczyna | Opis |
|---|---|---|
| Aberracja sferyczna | Sferyczny kształt lustra | Promienie koncentrują się w różnych punktach, powodując rozmycie |
| Śpiączka | Promienie pozaosiowe uderzające w lustro | Obrazy mają ogon podobny do komety |
| Astygmatyzm | Promienie koncentrują się na różnych południkach | Obraz rozciąga się lub zaciera w jednym kierunku |
| Krzywizna polowa | Geometria lustrzana | Obraz tworzy się na zakrzywionej powierzchni, a nie płaski |
| Zniekształcenie | Kształt i umieszczenie lustra | Linie proste wydają się zakrzywione na obrazie |
Uwaga: wklęsłe lustra częściej mają te aberracje, szczególnie w teleskopach lub narzędziach naukowych.
Naukowcy używają luster w wielu narzędziach. W teleskopach lustro zbiera światło z dalekich rzeczy. Koncentruje promienie na jedno miejsce. To sprawia, że obraz jest jasny i zatrzymuje rozmycie kolorów. Newtonian Telescope używa wklęsłego lustra. Zbiera promienie i wysyła obraz na bok. Projekt Cassegrain wykorzystuje zarówno zwłoki wklęsłe, jak i wypukłe. Te lustra wysyłają promienie z powrotem przez dziurę do okularu. Te projekty pomagają naukowcom zobaczyć rzeczy w kosmosie. W mikroskopach lustro świeci promienie na próbce. To sprawia, że obiekt jest jaśniejszy i łatwiejszy do zobaczenia. Niektóre lustra mają specjalne powłoki. Powłoki te pomagają im odzwierciedlać więcej promieni i trwają dłużej. Pomagają również lustrze w gorących lub zimnych miejscach. Powłoki utrzymują obraz ostrych.
Precyzja i specjalne powłoki mają duże znaczenie w narzędziach naukowych. Pomagają dobrze koncentrować promienie i utrudniają obrazy.
Lustra są ważne w laserach i maszynach. W laserze lustro musi odzwierciedlać prawie wszystkie promienie. To utrzymuje silną wiązkę. Te lustra mają powłoki dla dużej mocy i ciepła. Lustro może być płaskie lub zakrzywione. Kształt zależy od tego, jak musi się skupić lub rozprzestrzeniać promienie. Fabryki używają luster do prowadzenia wiązek laserowych. Lasery wycinane, spawane lub mierzą obiekty. Lustro musi poradzić sobie z silnymi promieniami i trwać długie. Materiały takie jak stopion kwarc lub węglika krzemu sprawiają, że lustra są mocne i dokładne. Właściwa powłoka pozwala lustrze odbijać promienie w różnych kolorach. To sprawia, że lustro jest przydatne dla wielu prac.
Wysoki współczynnik odbicia (ponad 99%) utrzymuje promienie silne.
Twarde powłoki chronią lustro przed krzywdą.
Specjalne kształty pomagają skupić się lub przenieść promienie do obiektu.
Ludzie codziennie używają luster w wielu miejscach. Łazienka lub lustro w sypialni pozwala ludziom zobaczyć siebie. Lustra samochodowe pomagają kierowcom zobaczyć za nimi lub obok nich. Słoneczne kuchenki używają luster do skupienia promieni słonecznych i gotowania jedzenia. Peryski używają luster, aby ludzie widziały nad ścianami lub wokół zakrętów. Pochodki używają lustra, aby rozjaśnić wiązkę. Lustra jednokierunkowa pozwalają ludziom zobaczyć bez bycia widzianym. Większość luster domowych jest płaska lub po prostu zakrzywiona. Odzwierciedlają promienie, aby pokazać obiekt taki, jaki jest. Te lustra nie zmieniają obrazu. Lustra naukowe mają specjalne kształty i powłoki. Koncentrują się na promieniach i wyraźnie pokazują dalekie lub małe rzeczy.
Codzienne lustra pomagają ludziom zobaczyć, rozświetlać pokoje i powodują, że przestrzenie wyglądają na większe.
Lustro odbija światło i robi wizerunek wszystkiego z przodu. Gdzie umieszczasz obiekt, zmienia wizerunek. Naukowcy używają luster, aby obserwować, jak działają promienie z obiektów. Wklęse lustro może łączyć światło i tworzyć prawdziwe lub wirtualne obrazy. Wypukłe lustro zawsze sprawia, że obiekt wygląda mniejszy. Środek krzywizny i osi głównej pomagają pokazać, jak lustra działają z obiektami. Ludzie używają luster w teleskopach, aby patrzeć na odległe rzeczy. Peryski używają lusterek, abyś mógł zobaczyć zakręty. Słoneczne kuchenki używają luster, aby wskazać światło słoneczne na jedzenie do gotowania. Wiedza o tym, jak lustra działają z obiektami, pomaga tworzyć narzędzia naukowe i pomaga nam każdego dnia. Uczenie się, w jaki sposób lustrzane obrazy może pomóc nam znaleźć nowe rzeczy.
Prawdziwy obraz tworzy się, gdy promienie świetlne spotykają się w danym momencie. Wirtualny obraz tworzy się, gdy promienie wydają się spotykać tylko. Lustro może tworzyć oba typy, w zależności od jego kształtu i pozycji obiektu.
Specjalne powłoki pomagają lustrze odzwierciedlając więcej światła i trwają dłużej. Naukowcy wybierają powłoki na podstawie rodzaju światła i zastosowania lustra. Na przykład złote powłoki działają dobrze dla światła podczerwieni.
Wklęsły lustro krzyczy do wewnątrz. Łączy równoległe promienie światła w jednym punkcie zwanym punktem centralnym. Ta właściwość sprawia, że jest przydatna w teleskopach i reflektorach.
Ludzie używają wypukłych luster w pojazdach do widoków bocznych i tylnych. Te lustra pokazują szerszy obszar, pomagając kierowcom zobaczyć więcej i unikać wypadków. Sklepy używają ich również do bezpieczeństwa.
