Сферическое зеркало это как
Сферическое зеркало
Сферическое зеркало — зеркало, отражающая поверхность которого имеет вид сегмента сферы.
Содержание
Описание
Сферическое зеркало может быть выпуклым или вогнутым — в зависимости от того, какая сторона сегмента сферы — выпуклая или вогнутая — является отражающей. Центр соответствующей сферическому зеркалу сферы называется его центром или оптическим центром, середина сегмента — полюсом зеркала, прямая, проходящая через центр и полюс — главной оптической осью зеркала. Другие прямые, проходящие через центр зеркала и точку, отличную от полюса, называются его побочными оптическими осями.
Параксиальные лучи, параллельные главной оптической оси выпуклого сферического зеркала, так же как и продолжения параксиальных лучей, параллельных главной оптической оси вогнутого сферического зеркала, пересекаются в одной точке, называемой его фокусом. Он расположен посередине между центром и полюсом зеркала, то есть расстояние (f) его до зеркала равно половине радиуса (R):
У сферического зеркала, как вообще у любого зеркала, отсутствует хроматическая аберрация, но выражена сферическая аберрация. Сферическая аберрация выражена потому, что в отличие от параболического зеркала (то есть сегмента параболоида вращения), сферическое зеркало может собирать в одной точке лишь параксиальные лучи, то есть те из лучей, параллельных главной оптической оси, которые близки к этой оси. Сферическая аберрация в одном из примеров применения сферического вогнутого зеркала, зеркально-линзовом телескопе системы Дмитрия Максутова, устраняется компенсированием специально подобранной линзой — мениском.
Известным примером выпуклого сферического зеркала является ёлочный шар.
Построение изображения в сферическом зеркале
Проще всего построить изображение отрезка, перпендикулярного главной оптической оси зеркала и настолько небольшого по высоте, что луч, исходящий из его верхней точки и параллельный главной оптическое оси зеркала — параксиальный. Его изображение будет также перпендикулярным главной оптической оси зеркала, расстояние его от зеркала при известном расстоянии от зеркала до предмета и фокусного расстояния зеркала можно вычислить по формуле зеркала. Высота изображения (y’) будет равна произведению высоты предмета (y) на отношение расстояния от изображения до зеркала (v) к расстоянию от зеркала до предмета (u):
Для вогнутого сферического зеркала
Если сферическое зеркало вогнутое, возможны различные случаи расположения изображения относительно зеркала при различных расстояниях до предмета. Буквой C обозначен центр зеркала, а буквой F — его фокус. При u>f формула зеркала имеет вид:
а при u Для выпуклого сферического зеркала
Построение изображения в выпуклом сферическом зеркале проще, чем в вогнутом: здесь при любом расстоянии предмета до зеркала его изображение будет расположено за зеркалом. На рисунке ниже буквой F обозначен фокус выпуклого зеркала, буквой V — полюс, y — высота предмета, y’ — высота изображения. Формула зеркала в этом случае имеет вид:
Для построения взято два луча:
Таким образом, верхней точкой изображения будет точка пересечения продолжения первого отражённого луча и продолжения второго отражённого луча.
Выпуклое зеркало: характеристики, формирование изображения, применение
Выпуклое зеркало — это зеркало, отражающая поверхность которого является внешней поверхностью сферы.
Применение.
Управляя автомобилем, водитель не может представить себе отсутствие зеркал. Без них безопасность движения значительно снизилась бы. Боковые зеркала (рис. 1а) позволяют видеть позади автомобиля, что облегчает движение задним ходом или смену полосы движения.
В местах с ограниченной видимостью (например, на перекрестках или выездах с территории) водитель использует выпуклые зеркала (рис. 1б). Однако выпуклое зеркало не дает реалистичной оценки расстояния. По этой причине, а также по многим другим, стоит ознакомиться с теоретической основой вопроса, описанного в данной статье. Это «облегчит жизнь» в современном мире и позволит избежать многих проблем.
Рис. 1. Выпуклые зеркала на примерах
Изучив представленную информацию, вы начнете понимать применение выпуклого зеркала в окружающем мире и описывать получаемые в нем изображения.
Характеристики, описывающие выпуклое сферическое зеркало
Как получить выпуклое зеркало?
Чтобы получить сферическое зеркало, нужно взять сферу, то есть поверхность сферы, и отрезать от нее фрагмент. Затем полученную сферическую часть следует покрыть отражающим слоем (рис. 2). Придав зеркальный блеск его внешней стороне, мы получим выпуклое сферическое зеркало.
Рис. 2. Часть сферы была создана путем отрезания фрагмента сферы
Параллельные лучи, падающие на сформированное таким образом зеркало, после отражения от его поверхности не пересекаются в одной точке, а образуют расходящийся пучок — как показано на рис. 3 (чтобы избежать сферической аберрации, мы рассматриваем осевые лучи, то есть те, которые лежат вблизи оптической оси системы).
Однако, нарисовав продолжения этих лучей, мы увидим, что они пересекаются по другую сторону зеркала — в точке, которую мы называем фокусной и обозначаем буквой F. Если поместить в эту точку экран, изображение предмета на нем не появится — следовательно, фокус имеет другую природу, чем в случае вогнутого сферического зеркала — он мнимый (кажущийся). Расстояние между фокусной точкой и зеркалом называется фокусным расстоянием и обозначается буквой f.
Связь между радиусом кривизны зеркала (т.е. радиусом сферы, из которой образовано зеркало) и фокусным расстоянием выражается формулой: f = r / 2, где:
f — фокусное расстояние [м];
r — радиус кривизны зеркала [м].
Рис. 3. Путь параллельных лучей, падающих на сферическое выпуклое зеркало
Формирование и построение изображений в выпуклых зеркалах
Для построения изображения, создаваемого выпуклым сферическим зеркалом, как и в случае с вогнутым сферическим зеркалом, мы используем два луча, отраженных от его поверхности. В точке пересечения их продолжений мы получим искомое изображение. Здесь могут быть использованы следующие лучи:
При применении уравнения зеркала необходимо учитывать знаки отдельных величин. Если предположить, что лучи света падают на зеркало слева направо, тогда стоит считать, что слева от отражающей поверхности (то есть в направлении лучей) — величины будут иметь знак «+», а справа от этой поверхности — знак «-«. Поэтому в случае выпуклого сферического зеркала и радиус кривизны зеркала, и фокусное расстояние отрицательны.
Рассмотрим далее, как можно описать зависимость y от x. Преобразуя вышеприведенное уравнение, получаем: y = f / (1 — f / x).
Представим это на графике y(x) (см. рисунок 5):
Рассмотрим график y(x) (рис. 5). В зависимости от расстояния объекта от зеркала можно заметить, что формируемое в нем изображение выглядит следующим образом:
При x > 0 между отражающей поверхностью и фокусом всегда формируется изображение. Это мнимый, прямой и уменьшенный образ.
Сходящийся луч также может быть направлен на выпуклое зеркало. Это означает, что в точке пересечения лучей должно появиться действительное (реальное) изображение, но этого не происходит, потому что лучи отражаются. Тогда мы говорим о мнимом объекте. Лучи, отраженные от зеркала, пересекаются, давая действительное изображение (рис. 7.). Используя правило о знаках величин, запишем: f 0.
Для 0 > x > f мнимый объект дает нам действительное изображение.
Рис. 8. Мнимое изображение мнимого объекта
Для x > 0 и |x| > |f| мнимый объект дает нам мнимое изображение.
Линейное увеличение.
Почему мы используем здесь модуль от деления y на x? Мы используем его, потому что величины x и y могут принимать отрицательные значения. С другой стороны, отношение двух высот ho и hp не может быть меньше нуля.
При p > 1 мы получаем увеличенное изображение, при p
Сферические зеркала: основные типы, особенности и применение
Сферические зеркала, активно используемые как в торговых центрах, так и при обустройстве дорог, тема нашего материала сегодня. В рамках этого сюжеты мы расскажем об основных типах данного вида оснащения, их особенностях и направлениях использования.
Своей компетенцией с нами поделились эксперты – сотрудники одной из профильных российских компаний-производителей, поставляющей данную категорию товаров на местный рынок. Мы начинаем.
Зачем нужны сферические зеркала?
Безопасность. Вот, пожалуй, главная польза, которую в конечном итоге несут в себе данные изделия. При этом, речь может идти как о безопасности товаров на прилавке магазина, так и о безопасности дорожного движения, на котором мы остановимся более подробно.
Как утверждает наши сегодняшние собеседники, приводя в пример собственную линейку продукции, сферические дорожные зеркала помогают водителю, перед исполнением им того или иного маневра на перекрестке или участке трассы с затрудненным обзором, точнее оценить дорожную ситуацию и повысить безопасность движения.
Использование таких зеркал, по данным экспертов, в значительной степени понижает вероятность дорожно-транспортных происшествий на заданном участке дорожного движения. Тут правда важно понимать, что сферическое зеркало должно целиком и полностью соответствовать утвержденным государственным стандартам в области дорожного движения.
Типы сферических зеркал
Как утверждают наши сегодняшние собеседники, опять-таки ссылаясь на данные собственного предприятия, сферические зеркала можно классифицировать, разделив на следующие типы:
Как мы уже отмечали выше, применение таких зеркал крайне востребовано при обустройстве автомобильных дорого и дорожной инфраструктуры. Более того, если речь идет об обустройстве опасных участков дороги – использование такой оснастки является вопросом обязательным.
Тем не менее, не дорогами едиными. Применяют сферические зеркала и при обустройстве различных территорий и производственных участков, торговых и логистических центров, малоформатных торговых объектов, административных зданий и помещений общественного назначения.
Отличия и типы автомобильных зеркал.
Многих посетителей нашего онлайн магазина автозеркал волнует вопрос в чем же отличия сферического зекала от асферического и как же все таки правильно подобрать и купить автомобильное зеркало или зеркальный элемент на свою машину. Все на самом деле не так уж и сложно как кажется на первый взгляд, существует 3 разновидности автомобильных зекрал:
Обычные плоские автомобильные зеркала, их в основном устанавливали на автомобили которым приходилось ездить только по автобанам. Приемущества плоского автозеркала в том что через него водителю удобнее рассчитать расстояние до движущегося позади автомобиля так как оно не удаляет и не приближает объекты. Обычно внутрисалонное зеркало и левое боковое зеркало легковых автомобилей имеют плоский оптический элемент. Такой элемент обеспечивает наиболее адекватную передачу информации об обстановке на дороге.
Правое боковое зеркало на легковых автомобилях, как и зеркала грузовиков, весьма удалены от водителя. Если бы эти зеркала были плоскими, то для обеспечения надлежащего обзора их пришлось бы делать весьма большими, что не приемлемо ни с точки зрения аэродинамики, ни по цене, ни из эстетических соображений.
Для достижения надлежащего обзора в таких зеркалах используют сферический панорамный оптический элемент. Сферический зеркальный элемент обеспечивает необходимый обзор при разумных размерах зеркала. Радиус кривизны его выбирается исходя из необходимого поля обзора, но, согласно стандартам, не может быть меньше 1200 мм для зеркал легковых автомобилей и 1500 мм – для основных зеркал грузовиков.
Сферический зеркальный элемент несколько удаляет предметы. Поэтому зеркала многих иномарок имеют надпись «objects in the mirror are closer than they appear», что означает «объекты в зеркале ближе, чем кажется».
Очень важно, чтобы сферический зеркальный элемент имел равномерную кривизну. Неравномерность кривизны приводит к искажению формы отражаемых объектов и расстояний до них, иногда к двойному отражению объекта, и, вследствие этого, к ошибкам в оценке дорожной обстановки. Элементы с неравномерной кривизной получаются, как правило, при нарушении технологии изготовления (брак).
Это почти плоское зеркало, у которого сбоку стоит секция так называемой «мертвой зоны», которая имеет выпуклость и за счет чего дает водителю больший обзор автодороги. Как правило асферические зеркала ставят в основном на водительскую сторону. Асферические зеркала обеспечивают увеличение зоны обзора за счет особой формы зеркала.
Зеркало разделено на две зоны. Ближняя к водителю и большая по размеру зона «А» представляет собой обыкновенное сферическое зеркало. Поле обзора в этой зоне не должно быть меньше, чем это предусмотрено стандартами для зеркал соответствующего класса.
Дальний от водителя край оптического элемента (зона «В») выгнут по особому закону, с планомерным увеличением кривизны по мере приближения к краю зеркала. Благодаря этому в асферической зоне просматривается увеличенный сектор пространства.
Однако, в этой зоне форма объектов сильно искажается, а расстояния вообще оценить невозможно. Поэтому между сферической и асферической зоной на зеркало наносят разделительную линию. Кривизна зеркала подобрана таким образом, чтобы по мере сближения объекта с автомобилем наблюдателя, его отражение плавно перемещалось из асферической зоны в сферическую и приобретало реальные очертания.
Асферическое или сферическое зеркало
Всем доброго времени суток. У меня стоят плоские зеркала, у которых очень большая мертвая зона. Так как в ближайшее время на машине будет ездить жена с маленьким опытом вождения, решил заменить зеркала и тут же возник вопрос какие зеркальные элементы ставить асферические или сферические?
У кого-то в БЖ видел, что слева стоит асферическое, а справа сферическое вроде бы в таком варианте меньше мертвая зона справа, и лучше слева определяется скорость приближающихся машин на трассе. Посоветуйте какие куда ставить?
Метки: зеркально заднего вида, audi a4, сферическое зеркало, асферическое зеркало, выбор зеркал
Комментарии 27
а где заказывали зеркала?
Местный интернет магазин.
У меня в стоке водительское стоит асферичесое, пассажирское — сферическое. В пассажирское обзор явно больше.
Заказал в итоге и асферическое и сферическое, а там жена уже будет выбирать, что ей удобнее на практике.
Спасибо за ссылку. Склоняюсь в сторону асферического.
Выходит асферическое самое удобное должно быть.
Да, асферическое 500 руб, сферическое 300 наверно возьму оба и сравню)))
Тогда ждем фотоотчет.
Через неделю наверно приедут зеркала…
Обязательно сделаю, чтобы другие не мучились.
Прочел статью, которую советуют выше! Немного перепутал! Поставил себе сферическое! А на прежней были асферические — последние на мой взгляд гораздо лучше, в общем бери не ошибешься!
Ну главное понял я тебя — ставить асферические, там где только край изогнут.
Поставил себе правое полное асферическое! При перестроении меньше мертвая зона — удобно, но расстояния до объекта плохо определяется — и это дает дискомфорт! На прежней машине стояли зеркала у которых только край зеркала был изогнут — вот это вещь!
Спасибо! Наверно буду брать и правое асферическое…
Оба асферических.
Асферическое это смесь плоского и сферического, т.е. ты видешь как минимум еще одну полосу.
Просто сферическое удаляет обьект.
В общем короткое правое выпуклое зеркало дает больше обзора, чем плоское полное.
Убедился на личном опыте.
Так что лучше выпуклые.
Слева и справа одинаковые зеркала по размерам у меня. Однозначно плоские буду снимать!
Не могу определиться асферическое или сферическое ставить справа?
Говорю же, что даже маленькое выпуклое дает обзора больше, чем большое плоское.
С большим правым выпуклым не удалось поездить. Но наверное еще круче будет
Понял, а как на счет того привыкнет жена к тому что справа одно зеркало, а слева другое? Вот начал склоняться к тому чтобы поставить два асферических. Или уже взять на правую сторону и то и то, а там видно будет)))
ну тут уж как пожелаешь сам)
Закажу оба, а там что больше понравиться)
Понял, а как на счет того привыкнет жена к тому что справа одно зеркало, а слева другое? Вот начал склоняться к тому чтобы поставить два асферических. Или уже взять на правую сторону и то и то, а там видно будет)))
Да поездит пару дней и к любому варианту привыкнет) У выпуклых кругозор заметно шире, но есть один нюанс — башкой вертеть надо, чтобы реальное расстояние до сзади идущих машин понимать… И тут уж кому что удобнее.
У меня слева плоское, справа просто выпуклое (сферическое), но без линии с увеличенным закруглением для контроля мертвой зоной (асферическое), себе бы я с двух сторон асферические воткнул.
Пы.Сы. Жду отзывов после установки)
Согласен! Дело привычки, я и с поскими с обеих сторон уже привык ездить. Обазательно сделаю фото с вариантом 3 типов, чтобы было наглядно видно. Не нашел такой информации в интернете, значит буду первым)