Зеркало оптическое - оптич. деталь (выполненная из
стекла, металла, ситалла или пластмассы), одна из поверхностей к-рой
обладает правильной формой, покрыта отражающим слоем и имеет
шероховатость, не большую сотых долей длины волны
света. В зависимости от типа покрытия различают 3. металлизированные, в
к-рых отражающее покрытие выполнено из алюминия, серебра, золота и др.
металлов, и 3. диэлектрические с отражающим покрытием, образованным
чередованием тонких слоев диэлектриков, напр., сернистого цинка, трёхсернистого цинка и т. п. Действие последних основано на явлении интерференции света, возникающей в тонких слоях (см. Оптика тонких слоев
).Вследствие этого диэлектрич. 3. обладают ярко выраженной
селективностью - способностью отражать свет узкого спектрального
диапазона, а также поляризацией.
Качество 3. тем выше, чем ближе форма его поверхности к математически
правильной (сферич., цилиндрич., параболоидальной и т. д.). Широко
применяют также плоские 3,, к-рые служат для изменения направления
световых лучей в соответствии с законом отражения от плоской
поверхности. Положение изображения, даваемого 3., может быть получено из
общих законов геометрической оптики. Если отражающая поверхность обладает осью симметрии, то положение предмета и его изображения связаны с радиусом кривизны r у вершины О (рис. 1) соотношением: 1/s'+1/s= 2/r, где s - расстояние от вершины О 3. до предмета A, s' - расстояние до изображения А'.
Эта ф-ла строго выполняется в параксиальной области, т. е. при
бесконечно малых углах лучей, образуемых с осью 3. Бесконечно малый
отрезок прямой длиной l, перпендикулярной оси, изображается отрезком прямой l', также перпендикулярным оси, причём l' = ls'/s. Если предмет находится на бесконечности, то s' равно фокусному расстоянию 3.: s'=f'
= r/2. Фокальная плоскость находится на расстоянии r/2 от вершины 3.
Зеркала обладают всеми аберрациями, свойственными обычным оптич.
системам (см. Аберрации оптических систем
),за исключением хроматических. Последнее обстоятельство делает
особенно ценным применение 3. в астр. телескопах, в монохроматорах
(особенно ИК) и др. приборах.
Приведём выражение для аберрации в изображении бесконечно удалённого
точечного источника, полученного с помощью одиночного 3. Если
меридиональный луч образует с осью 3. угол w (рис. 2), то расстояние FA' между осью и точкой А' пересечения лучом
фокальной плоскости FA'=f' tg w+z, где z - поперечная аберрация, определяемая ур-нием:
где х - расстояние от вершины 3. до входного зрачка, w'=h/f', е
- эксцентриситет меридионального сечения поверхности 3. Все величины на
рис. 2 положительны. Первый член в ур-нии (*), пропорциональный w'3, описывает сферическую аберрацию, второй - кому, третий определяет астигматизм и кривизну поля изображений, четвёртый - дисторсию.
Для 3., применяемых в телескопах, центр входного зрачка совпадает с вершиной О 3. (х=0), тогда ф-ла (*) принимает вид
8(z/f' )= -w'3(1-е2)+6w' w - 8w'w2.
Для сферич. 3. (е=0)
z/f' = - 1/8 w'3 +3/4w'2w-w'w2
Для параболич. 3. (е=1)
z/f' = 3/4w'2w-w'w2,
т. е. сферич. аберрация отсутствует.
Из ф-лы (*) также вытекает известное свойство сферич. 3., центр входного
зрачка к-рого совпадает с центром кривизны 3., а именно, у него
отсутствуют все аберрации, кроме сферической и кривизны поля
изображения. Действительно, при х=r и е=0 ф-ла (*) принимает вид
8z/f' = - w'3 +4w'w2.
Этим свойством пользуются в зеркально-линзовом телескопе, состоящем из
сферич. 3. и коррекционной пластинки, помещённой во входном зрачке для
исправления сферич. аберрации 3. Эллипсоидальные 3. применяются в тех
случаях, когда следует безаберрационно изобразить точку оси, находящуюся
на конечном расстоянии от 3., в др. точку оси. Обе точки являются
фокусами эллипсоидальной поверхности. Тем же свойством обладают
гиперболоидальные поверхности для случая, когда одна из точек мнимая,
как это происходит, напр., в системе телескопа Кассегрена. В прожекторах
и зеркально-линзовых оптич. системах применяют также 3., представляющие
собой линзы, задняя сторона к-рых является отражающей. 3. широко
используют в оптич. интерферометрах ,а также в оптических резонаторах
лазеров.
3. должно иметь высокий коэффициент отражения. Большими коэф. отражения
обладают металлич. поверхности: алюминиевые в диапазонах УФ, видимом и
ИК, серебряные - в видимом и ИК, золотые - в ИК. Отражение от любого
металла сильно зависит от длины волны света l: с её увеличением коэф.
отражения возрастает для нек-рых металлов до 99% и более.
Коэф. отражения у диэлектриков значительно меньше, чем у металлов,
напр., стекло с показателем преломления n=1,5 отражает всего 4%
(подробнее см. в ст. Отражение света ).Однако, используя интерференцию света
в многослойных комбинациях прозрачных диэлектриков, можно получить
отражающие поверхности (в относительно узкой области спектра) с коэф.
отражения более 99% не только в видимом диапазоне, но и в УФ, что
невозможно с металлич. поверхностями.
Наиб. распространённый способ изготовления 3.- нанесение отражающих
металлич. или диэлектрич. покрытий на полированную стеклянную
поверхность катодным распылением или испарением в вакууме.
В последнее десятилетие разрабатываются способы изготовления больших
параболоидальных зеркал (для телескопов) из отд. малых зеркал, положение
к-рых автоматически регулируется т. о., чтобы отражённый ими свет
звезды собирался в одну точку (см. Адаптивная оптика ).Это позволяет в значит. степени компенсировать искажения, производимые турбуленцией в атмосфере.
Литература по оптическим зеркалам
Тудоровский А. И., Теория оптических приборов, 2 изд., ч. 2, М.- Л., 1952;
Максутов Д. Д., Астрономическая оптика, 2 изд.. Л.,
1979;
Современный телескоп, М., 1968; Пейсахсон И. В., Оптика
спектральных приборов, Л., 1970.
Знаете ли Вы, что такое "Большой Взрыв"? Согласно рупору релятивистской идеологии Википедии "Большой взрыв (англ. Big Bang) - это космологическая модель, описывающая раннее развитие Вселенной, а именно - начало расширения Вселенной, перед которым Вселенная находилась в сингулярном состоянии. Обычно сейчас автоматически сочетают теорию Большого взрыва и модель горячей Вселенной, но эти концепции независимы и исторически существовало также представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва. Именно сочетание теории Большого взрыва с теорией горячей Вселенной, подкрепляемое существованием реликтового излучения..." В этой тираде количество нонсенсов (бессмыслиц) больше, чем количество предложений, иначе просто трудно запутать сознание обывателя до такой степени, чтобы он поверил в эту ахинею. На самом деле взорваться что-либо может только в уже имеющемся пространстве. Без этого никакого взрыва в принципе быть не может, так как "взрыв" - понятие, применимое только внутри уже имеющегося пространства. А раз так, то есть, если пространство вселенной уже было до БВ, то БВ не может быть началом Вселенной в принципе. Это во-первых. Во-вторых, Вселенная - это не обычный конечный объект с границами, это сама бесконечность во времени и пространстве. У нее нет начала и конца, а также пространственных границ уже по ее определению: она есть всё (потому и называется Вселенной). В третьих, фраза "представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва" тоже есть сплошной нонсенс. Что могло быть "вблизи Большого взрыва", если самой Вселенной там еще не было? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
