Физическая энциклопедия - зеркало оптическое

тело, обладающее полированной поверхностью правильной формы, способной отражать световые лучи с соблюдением равенства углов падения и отражения, и образующее изображения оптические предметов (в т. ч. источников света), положение к-рых может быть определено по законам геометрической оптики. Наиболее распространены плоские З.

Неплоские З. о. обладают всеми присущими оптич. системам аберрациями, кроме хроматических (см. АБЕРРАЦИИ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ). Плоское З. о.единственная оптич. система, к-рая даёт полностью безаберрац. изображение (всегда мнимое) при любых падающих на него пучках света. Рис. 1. Схема зеркала с параболоидальной поверхностью; l предмет; l' изображение предмета.

Положения предмета и его изображения, даваемого З. о. со сферич., параболоидальной или др. поверхностью, имеющей ось симметрии, связаны с радиусом кривизны r З. о, в его вершине О (рис. 1) соотношением: l/s+l/s' = 2/r, где s расстояние от вершины З. о. до предмета А, s' расстояние до изображения А'. Эта ф-ла строго справедлива лишь в предельном случае бесконечно малых углов, образуемых лучами света с осью З.

о.; однако она явл. хорошим приближением и при конечных, но достаточно малых углах. Если предмет находится на бесконечно большом расстоянии, то s' равно фокусному расстоянию З. о.: s'=f'=r/2. Фокальная плоскость (см. ФОКУС) расположена на расстоянии r/2 от вершины З. о. Рис. 2. Спектральные коэфф. отражения металлич. плёнок. З. о. должно иметь высокий отражения коэффициент.

Большими коэфф. отражения обладают металлич. поверхности: алюминиевые в УФ, видимом и ИК диапазонах, серебряные в видимом и ИК, золотые в ИК. Отражение от любого металла сильно зависит от длины волны К света: с её увеличением коэфф. отражения возрастает для нек-рых металлов до 99% (рис. 2). Коэфф. отражения у диэлектриков значительно меньше, чем у металлов (стекло с показателем преломления n=1,5 отражает всего 4%).

Однако, используя интерференцию света в многослойных комбинациях прозрачных диэлектриков, можно получить отражающие (в относительно узкой области спектра) поверхности с коэфф. отражения более 99% не только в видимом диапазоне, но и в УФ, что невозможно получить от З. о. с металлич. поверхностями. Диэлектрич. З. о. состоят из большого числа (13-17) слоев диэлектриков попеременно с высоким и низким п.

отражения диэлектрич. З. о. зависит не только от l, но и от угла падения излучения. Наиболее распространённый способ изготовления З. о.нанесение отражающих металлич. или диэлектрич. покрытий на полированную стеклянную поверхность катодным распылением или испарением в вакууме. З. о., применяемые самостоятельно и в сочетании с линзами, образуют обширную группу зеркальных и зеркально-линзовых приборов.

Безаберрационность плоских З. о. позволила широко использовать их для поворота светового пучка, автоколлимации, переворачивания изображений и т. д. Плоские З. о. используются также в зеркальной развёртке оптической и скоростной киносъёмке; З. о. входят в состав точнейших измерит. приборов, напр. интерферометров. С созданием лазеров З.