Zwierciadło optyczne
Z Wikipedii
Zwierciadło optyczne, lustro – gładka powierzchnia o nierównościach mniejszych niż długość fali świetlnej. Z tego względu zwierciadło w minimalnym stopniu rozprasza światło, odbijając większą jego część. Zwierciadła wykonywane są na ogół z polerowanego metalu lub szkła pokrytego z jednej strony warstwą odbijającą.
Spis treści |
[edytuj] Rodzaje zwierciadeł
Ze względu na kształt powierzchni, zwierciadła dzieli się na
- płaskie
- wklęsłe (skupiające)
- wypukłe (rozpraszające)
Ze względu na rodzaj krzywizny zwierciadła wklęsłe i wypukłe dzieli się na:
- sferyczne
- cylindryczne
- paraboliczne (paraboloidalne)
- hiperboliczne (hiperboloidalne)
[edytuj] Zwierciadło płaskie
W zwierciadle płaskim obraz obiektu znajduje się poprzez wykonanie odbicia symetrycznego względem płaszczyzny zwierciadła. Jest to obraz pozorny, prosty i tej samej wielkości.
[edytuj] Zwierciadło sferyczne
Zwierciadło sferyczne ma powierzchnię będącą fragmentem sfery. Promienie biegnące równolegle do osi symetrii sfery, po odbiciu od lustra przechodzą przez lub w pobliżu ogniska optycznego (pod warunkiem, że biegną dostatecznie blisko osi symetrii). Odległość ogniskowa mierzona jako odległość ogniska od wierzchołka zwierciadła (czyli najgłębiej położonego punktu czaszy zwierciadła), wynosi f=R/2, gdzie R jest promieniem krzywizny. Dzięki zdolności do skupiania promieni świetlnych lustro sferyczne może być wykorzystywane w podobny sposób jak soczewka. Obraz, tak pozorny jak rzeczywisty, powstaje w analogiczny sposób jak w przypadku soczewek i do wyznaczania jego położenia stosuje się zasady optyki geometrycznej.
[edytuj] Zwierciadło paraboliczne
Zwierciadło paraboliczne ma krzywiznę będącą fragmentem paraboloidy obrotowej. Bieg promieni w zwierciadle parabolicznym jest zasadniczo taki sam jak w przypadku zwierciadła sferycznego, z tą różnicą, że wszystkie promienie świetlne równoległe do osi symetrii zwierciadła skupiane są w jednym punkcie, bez względu na odległość od osi. Przy czym oś symetrii paraboloidy jest także osią optyczną zwierciadła. Jeżeli przekrój zwierciadła w płaszczyźnie zawierającej oś optyczną ma postać paraboli o równaniu y=ax2 wtedy odległość ogniskowa wynosi f=1/(4a).
[edytuj] Wady zwierciadeł
Ze względu na fakt, iż zwierciadło zmienia bieg promieni tak samo, niezależnie od długości fali światła, zwierciadła pozbawione są aberracji chromatycznych. Zwierciadła wklęsłe aberracji. I tak:
- zwierciadła sferyczne ze względu na swój kształt posiadają aberrację sferyczną
- zwierciadła paraboliczne nie posiadają aberracji sferycznej, występuje w nich natomiast zniekształcenie o nazwie koma.
[edytuj] Zastosowania
Zwierciadła płaskie stosowane są w lustrzankach. Zwierciadła wypukłe oraz wklęsłe stosowane są w teleskopach i obiektywach lustrzanych.
Zwierciadła mogą służyć także do odbijania promieniowania elektromagnetycznego spoza zakresu fal światła widzialnego, tak jak ma to miejsce w przypadku anteny satelitarnej.
