Параболическое зеркало
Параболи́ческое зе́ркало — тело, обладающее полированной параболической поверхностью, способной отражать световые лучи.
Физические основы[править]
Параболические зеркала делятся на осевые и неосевые.
Осевые параболические зеркала фокусируют всё попадающие на них лучи коллимированного пучка в дифракционно ограниченное пятно (фокус зеркала). Если источник света поместить в фокус параболического зеркала, выходной пучок оказывается коллимированным (параллельным оптической оси параболического зеркала). Внешний вид осевого параболического зеркала показан на рисунке 1, а схема лучей в нём — на рисунке 2[1].
У параболического зеркала есть две анаберрационные точки — одна находится в фокусе параболического зеркала, а вторая — в бесконечности. На основе параболических зеркал создают анаберрационные зеркальные системы, например, система Кассегрена, Грегори, Мерсенна[2].
Неосевые параболические зеркала (см. рисунок 3) фокусируют коллимированный пучок или коллимируют расходящийся пучок. Основное отличие таких зеркал от осевых состоит в том, что поверхности внеосевого параболического зеркала не перекрывают точку фокуса зеркала. В этом случае свет, идущий под небольшими углами к оптической оси зеркала, также будет попадать в фокус. Параметром внеосевого параболического зеркала является внеосевой угол — угол между оптической осью и осью фокуса. На величину осевого угла влияют ширина параболы, чем больше ширина, тем осевой угол меньше.
Параболические зеркала, в отличие от сферических, практически лишены сферической аберрации и могут отражать широкие пучки света. Однако, если если источник излучения находится не в фокусе параболического зеркала, возникает другая оптическая аберрация — кома.
Отражающие покрытия параболических зеркал обоих типов обычно изготавливаются из золота, серебра или алюминия. Коэффициенты отражения таких покрытий равны, соответственно:
,
,
.
В общем случае асферические поверхности могут быть описаны уравнением:
,
где — радиус кривизны поверхности у её вершины, — эксцентриситет сечения поверхности. Если , сечение представляет собой окружность, при — эллипс, — сечение параболическое, и если — сечение гиперболическое.
Применение[править]
Параболические зеркала используются в лабораторных оптических установках, голографии, параболических отражателях, оптических телескопах (в частности, телескопах Ньютона и Грегори, Вольтера), астрономических приборах, солнечных печах, оптических измерительных инструментах, фотографических широкоугольных объективах, спутниковых антеннах, космических телескопах, радарах и спутниковой связи, лазерных системах, освещении, отражающих коллиматорах, проекционном оборудовании, оптоволоконной оптике, оптоволоконных линиях связи и метрологии.
Примечания[править]
- ↑ Борн М., Вольф Э. Основы оптики. — Москва: Наука, 1973.
- ↑ Цуканова Г. И. Прикладная оптика. Часть 1.. — СПб., 2008. — 108 с.
Литература[править]
- Яворский Б. М., Детлаф А. А. Курс физики. Том III. Волновые процессы, оптика, атомная и ядерная физика. — Москва : Высшая школа, 1972.
- Апенко М. И., Дубовик А. С. Прикладная оптика. — Москва : Наука, 1982.
- Ландсберг Г. С. Оптика : учебное пособие для вузов. — Москва : Физматлит, 2003.
- Бутиков Е. И. Оптика : учебное пособие для вузов. — СПб. : БХВ-Петербург : Невский ДиалектЪ, 2003.
- Заказнов Н. П., Кирюшин С. И., Кузичев В. И. Теория оптических систем : учебное пособие для студентов вузов. — СПб., : Лань, 2008.
- Сивухин Д. В. Общий курс физики. Т. 4. Оптика. — Москва : Физматлит, 2014.
- Михеенко А. В. Геометрическая оптика : учебное пособие. — Хабаровск : Издательство Тихоокеанского государственного университета, 2018.
- Максутов Д. Д. Астрономическая оптика. — Л. : Наука, 1979.
- Страницы истории астрономии в Одессе. Вып.4, 1997, Одесса, Астропринт
- Жуков В. Ю. Пулковский астроном и телескопостроитель Д. Д. Максутов (1896—1964) // Инновации экономики и управления в строительстве: Матери-алы Междунар. науч.-практ. конф. 10-12 октября 2012 г. / под общ. ред. В. Ю. Жукова, Г. Ф. Токуновой: Междунар. конгресс «Наука и инновации в современном строительстве — 2012», посвящ. 180-летию СПбГАСУ. СПб.: СПбГАСУ, 2012. С. 156—161.
- Фомин А. В. § 5. Фотографические объективы // Общий курс фотографии / Т. П. Булдакова. — 3-е. — М.: «Легпромбытиздат», 1987. — С. 12—25. — 256 с. — 50 000 экз.
Ссылки[править]
Шаблон:Геометрическая оптикаШаблон:Волновая оптика
![]() | Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Параболическое зеркало», расположенная по адресу:
Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?». |
---|