Gương hình cầu quang học là các yếu tố cơ bản trong quang học. Chúng là các yếu tố quang học phản chiếu ánh sáng và có hình dạng của một mảnh được cắt ra khỏi bề mặt hình cầu, với mặt sau thường là plano. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng OEM hoặc IR kỹ thuật khác nhau, bao gồm quốc phòng và an ninh, công nghệ y tế và nông nghiệp và giám sát môi trường.
Các loại gương hình cầu quang học
Gương hình cầu lõm: Bề mặt phản chiếu của gương mặt cầu lõm cong vào trong. Họ đang hội tụ gương, lý tưởng để tập trung ánh sáng. Chúng phóng đại các vật thể gần với chúng và có tiêu cự dương. Bán kính độ cong cũng dương, đó là khoảng cách giữa gương và tâm của quả cầu mà nó được hình thành.
Gương hình cầu lồi: Gương hình cầu lồi thường làm cho các vật trông nhỏ hơn. Những gương này được sử dụng để mở rộng trường nhìn của hệ thống hình ảnh. Chúng có độ dài tiêu cự âm, có nghĩa là trọng tâm là đằng sau gương, và bán kính độ cong cũng âm. Hình ảnh được hình thành bởi một gương lồi là ảo vì các tia sáng không thực sự đi qua điểm mà chúng dường như bắt nguồn từ. Đối với một tấm gương lồi, chiều dài tiêu cự càng ngắn, trường quan sát càng rộng.
Thuật ngữ liên quan đến gương mặt cầu quang
Trục chính: Đó là dòng bình thường (vuông góc) vào trung tâm của gương.
Vertex hoặc cực: Đây là điểm trung tâm mà trục chính đi vào gương.
Trung tâm của độ cong: Điểm trên trục chính có cùng khoảng cách với mọi điểm trên gương. Nó cũng là trung tâm của quả cầu mẹ.
Bán kính của độ cong: Khoảng cách từ tâm cong đến đỉnh.
Tiêu điểm hoặc tiêu điểm: Đối với một gương lõm, tất cả các tia sáng tạo ra gương song song và gần trục chính của nó sẽ được phản xạ thông qua một điểm trên trục chính, là trọng tâm. Đối với một tấm gương lồi, trọng tâm là nơi các tia xuất hiện để phân kỳ. Độ dài tiêu cự là khoảng cách dọc theo trục chính từ đỉnh đến tiêu điểm và luôn luôn là một nửa bán kính cong cho một gương hình cầu duy nhất.
Hình ảnh hình thành trong gương hình cầu quang học
Trong gương lõm: Khi một vật thể được đặt ở các khoảng cách khác nhau từ gương lõm, bản chất của hình ảnh được hình thành khác nhau. Nó có thể là thật hoặc ảo, phóng đại hoặc giảm dần, tùy thuộc vào khoảng cách của đối tượng so với tiêu điểm.
Trong gương lồi: Gương lồi luôn tạo thành hình ảnh ảo, giảm dần và thẳng đứng bất kể vị trí của đối tượng.
Ứng dụng của gương hình cầu quang học
Gương lõm: Chúng thường được sử dụng trong kính thiên văn thiên văn, phản xạ kính viễn vọng và đèn pha xe. Chúng cũng được sử dụng trong lò năng lượng mặt trời và gương cạo râu do khả năng hội tụ ánh sáng và hình thành hình ảnh rõ ràng.
Gương lồi: Với trường nhìn rộng, gương lồi rất cần thiết ở gương phía sau xe, gương bảo mật trong các cửa hàng và là một phần của gương giao nhau đường phố để an toàn giao thông.
Những thách thức và hạn chế của gương hình cầu quang
Một vấn đề quan trọng là quang sai hình cầu. Điều này xảy ra khi các tia xa trục chính không hội tụ tại cùng một điểm, dẫn đến một hình ảnh mờ. Các công nghệ tiên tiến, như gương parabol, đôi khi được sử dụng trong một số ứng dụng để khắc phục giới hạn này.