Сферические зеркала – принципы и применение

10.05.2021

Сферические зеркала могут быть выпуклыми и вогнутыми в зависимости от вида отражающей поверхности. Выпуклое позволяет увидеть немного – отражение более-менее верное по центру, а чем ближе к краям, тем больше искажений.

Совершенно другой эффект дает вогнутое зеркало. Оно представляет собой часть сферы, зеркальной изнутри. Вершину (в данном случае – самую углубленную точку) называют полюсом. Воображаемый центр сферы, из которой как бы вырезана часть - оптическим центром.

Несколько популярных областей применения

• Сферические зеркала с очень большим радиусом кривизны могут применяться, как увеличительные при уходовых процедурах и нанесении макияжа.

• Отражательные элементы прожекторов, фар, светильников часто тоже представляют собой вогнутое зеркало, направляющее поток света вдоль оптической оси.

• Большие астрономические телескопы содержат один или более отражающих элементов в виде вогнутого зеркала.

• Сферические зеркала обладают способностью значительно увеличивать обзор. Одна из практических областей применения - устройство систем безопасности на сложных участках дороги и любых местах с ограниченной видимостью включая въезды/выезды парковочных зон, ж/д переезды, крытые парковки, станции техобслуживания и т.д.

Такие конструкции обладают интересным эффектом – предметы, находящиеся дальше фокусного расстояния, отражаются перевернутыми, так что определить фокусное расстояние вогнутого сферического зеркала можно передвигая предмет приблизительно вдоль главной оптической оси. И чем дальше предмет расположен, тем меньше его изображение, а охват видимой в зеркало окрестности – шире. Именно поэтому их и используют для установки в дорожных сферических зеркалах.

Такие системы позволяют значительно снизить риск аварийных ситуаций, их несомненное достоинство – независимость от источников питания и простота конструкции, а значит, минимум поломок и дешевизна.

Сферические дорожные зеркала предназначаются для установки на открытых местах, конструктивно рассчитаны на эксплуатацию в соответствующем температурно-влажностном режиме. Изготавливаются из коррозионно-устойчивых материалов, могут быть оснащены защитными козырьками, иногда светоотражателями – для неосвещенных участков.