【凸凹面鏡】揭開凸凹面鏡的秘密:認識曲面鏡和Top 100 必知凹面鏡

【凸凹面鏡】揭開凸凹面鏡的秘密:認識曲面鏡和Top 100 必知凹面鏡

凸面鏡和凹面鏡的應用

虛像與實像

[曲面鏡]由曲面的反射光線形成,分為向外凸出的[凸面鏡]和向內下陷的[凹面鏡]。常見的曲面鏡形狀為球面,但也有拋物面等非球面形狀。

[凸面鏡]將光線向光源反射,形成虛像,即光線無法穿過影像,且縮小於物體,呈現正像。這種特性能在汽車乘客側鏡中看到,並提示駕駛距離感受到影響。

凸凹面鏡 Play

匯聚與發散

[凹面鏡]將反射光線向內偏折,形成實像,即光線實際穿過影像。其影像特性隨物體與鏡面的距離而異。這種鏡面能將入射光線會聚於焦點,且平行入射光線可被聚集在焦點上。

光學性質

球面[凹面鏡]易產生像差,無法將平行光線會聚在單一焦點上。而拋物面鏡能獲得更好的會聚效果。平軸近似下,球面反射鏡的光矩陣為:

凸凹面鏡

C −1/f

其中C為矩陣元素,f為焦點。方塊1和方塊3的角度和為π(180°),方塊2顯示弧長的Maclaurin級數為:

arccos(-r/R)

日常應用

[凸面鏡]為發散鏡,光線反射後朝外散發。應用於各種彎道和交叉處的廣角鏡,能擴大駕駛視野,減少事故。其他應用還包括放大鏡、幻燈機、魚眼鏡頭、遠視和老花眼鏡。

[凹面鏡]能會聚光線。應用於電視衞星天線、雷達、手電筒反光裝置、天文望遠鏡、內窺鏡、探照燈、汽車頭燈和近視眼鏡等。

凸凹面鏡:光學中的曲面鏡

凸凹面鏡是一種具有同時具有凸面和凹面的曲面鏡。它由一面凸面和一面凹面組成,可以用於各種光學應用中。

凸凹面鏡的特性

特性 描述
形狀 具有凸面和凹面
反射 光線射入凸面後反射,而射入凹面後會聚焦
焦點 凹面反射後的會聚焦在一點(焦點)
會產生虛像、實像或未定的像

凸凹面鏡的種類

凸凹面鏡根據其凸面和凹面的形狀和大小,可分為以下幾種類型:

類型 形狀
凹凸透鏡 凹面和凸面半徑相等
雙凹透鏡 兩個凹面
雙凸透鏡 兩個凸面
平凸透鏡 一個平坦面和一個凸面
平凹透鏡 一個平坦面和一個凹面

凸凹面鏡的光路圖

凸凹面鏡的光路圖可以説明光線通過鏡子的傳播路徑。

凸面反射 凹面反射
光線平行於主軸入射,反射後發散 光線平行於主軸入射,反射後會聚
光線經過曲率中心入射,反射後沿原路返回 光線經過曲率中心入射,反射後平行於主軸
光線經過焦點入射,反射後平行於主軸 光線經過焦點入射,反射後沿原路返回

凸凹面鏡的應用

凸凹面鏡廣泛應用於各種光學系統中,包括: