Optikai gömb tükör: Bevezetés

Optikai gömb tükör alapvető elemek az optikában.  Ezek optikai elemek, amelyek tükrözik a fényt, és egy gömb alakú felületből kivágott darab alakját tükrözik, a hát a hát tipikusan plano.  Ezeket széles körben használják különféle műszaki OEM látható vagy IR alkalmazásokban, ideértve a védelmi és biztonságot, az orvosi és mezőgazdasági technológiákat, valamint a környezetvédelmi felügyeletet.

Az optikai gömb tükrök típusai

Konkáv gömb tükrök: A konkáv gömb tükrök fényvisszaverő felülete befelé görbék.  Konvergáló tükrök, ideálisak a fény fókuszálásához.  Nagyítják azokat a tárgyakat, amelyek közel állnak hozzájuk és pozitív fókusztávolságúak.  A görbület sugara szintén pozitív, azaz a tükör és a gömb közepe közötti távolság, ahonnan kialakult.

Convex gömb alakú tükrök: A domború gömb tükrök általában a tárgyak kisebbnek tűnnek.  Ezeket a tükröket egy képalkotó rendszer látótérének bővítésére használják.  Negatív fókusztávolságúak, azaz a fókusz a tükör mögött van, és a görbület sugara is negatív.  A konvex tükör által alkotott kép virtuális, mivel a fénysugarak valójában nem haladnak át azon a ponton, amelyből származik.  A domború tükör esetében minél rövidebb a fókuszt, annál szélesebb a látómező.

Az optikai gömb tükrökkel kapcsolatos terminológia

Fő tengely: A tükör közepére normális (merőleges) vonal.

Vertex vagy pólus: Ez a központi pont, ahol a fő tengely belép a tükörbe.

A görbület középpontja: A főkeengely pontja, amely megegyezik a tükör minden pontjától.  Ez egyben a szülői szféra központja is.

A görbület sugara: a görbület középpontjától a csúcsig.

Fókusz vagy fókuszpont: A konkáv tükör esetében az összes fénysugar, amely a tükröt párhuzamosan és a fő tengelyéhez közelíti meg, tükröződik a fő tengely pontján, amely a fókusz.  A domború tükör esetében a hangsúly az, ahol a sugarak eltérnek.  A fókusztávolság a távolság a fő tengely mentén a csúcsig a fókuszig, és mindig fele az egyetlen gömb tükör görbület sugara.

Képképződés optikai gömb tükrökben

Konkáv tükrökben: Ha egy objektumot a konkáv tükörtől eltérő távolságra helyeznek, akkor a kép kialakult jellege változik.  Lehet, hogy valós vagy virtuális, nagyított vagy csökkent, az objektum távolságától függően a fókuszponthoz viszonyítva.

A konvex tükrökben: A domború tükrök mindig virtuális, csökkent és függőleges képeket képeznek, függetlenül az objektum helyzetétől.

Optikai gömb tükrök alkalmazása

Konkáv tükrök: Általában csillagászati ​​távcsövekben használják őket, tükrözve a távcsöveket és a jármű fényszórókat.  A napenergia -kemencékben és a borotválkozási tükrökben is alkalmazzák, mivel képesek a fény konvergálására és a tiszta képek kialakítására.

Convex tükrök: Széles látómezőjükkel a konvex tükrök nélkülözhetetlenek a jármű hátsó részében - néző tükrök, a boltokban található biztonsági tükrök és az utcai kereszteződés tükrök részeként a forgalom biztonsága érdekében.

Az optikai gömb tükrök kihívásai és korlátai

Az egyik jelentős kérdés a gömbös aberráció.  Ez akkor fordul elő, amikor a sugarak messze a fő tengelytől nem konvergálnak ugyanabban a ponton, ami elmosódott képhez vezet.  A fejlett technológiákat, akárcsak a parabolikus tükröket, néha alkalmazzák egyes alkalmazásokban ennek a korlátozásnak a leküzdésére.