Сферическое зеркало что это такое
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.
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.
Что такое сферические зеркала?
Подобные отражающие поверхности благодаря своим свойствам достаточно широко применяются в технике. Материалом для изготовления зеркал может служить как стекло, так и нержавеющая сталь и другие металлы. Вогнутые чаще всего используются в системе освещения.
Возьмем, к примеру, карманный фонарик. Светит он достаточно ярко, а если вы разберете его и достанете лампочку, то увидите, что мощность самой лампочки очень мала. Благодаря чему же получается мощный луч направленного света? Именно благодаря наличию позади лампочки вогнутого зеркала. Именно она не позволяет свету рассеиваться во все стороны. Источник света помещают в фокусе, а отраженные от него лучи идут параллельным пучком.
По такому же принципу устроены фары, фонари на маяках, прожектора, рефлекторы на медицинских лампах.
Используют вогнутые отражающие поверхности и для нагрева воды за счет энергии солнца; правда, для этого понадобится отражающая поверхность достаточно большого размера. Также вогнутые зеркала используют в телескопах-рефлекторах.
В выпуклом зеркале главный фокус является мнимым, пучок лучей, падающих на его поверхность, отражается таким образом, как будто все они выходят из точки, которая расположена за отражающей поверхностью на расстоянии R/2.
Изготовление выпуклых зеркал в последнее время пользуется все большим спросом. Их заказывают хозяева магазинов, складов, директора библиотек. Установив обзорное выпуклое изделие, например, на кассовом проходе, или на потолке, можно получить четкую картинку, показывающую происходящее в самых дальних уголках помещения.
Такие зеркала устанавливают на сложных участках дороги – на выездах, опасных поворотах; они позволяют увеличить обзор и, следовательно, усилить безопасность движения. Зеркала заднего вида в автомобилях тоже всегда выпуклые, ведь они позволяют водителю видеть все, что происходит с той стороны, с которой установлен отражатель.
Асферические зеркала или как я стал КМС по безопасным перестроениям в плотном потоке.
Боковые зеркала, а точнее зеркало с водительской стороны — боль и страдание владельца GMT900. Вот прям едешь и чувствуешь себя несчастным. Каждый манёвр в плотном потоке требует недюжинной концентрации внимания и вращения головы. Иной раз даже не перестраивашься, просто едешь как придётся. А после некоторых поездок в плотном быстром потоке так и хочется выкурить сигаретку для снятия стресса. Так бы и скурился, если бы вообще курил.
За два года езды я вырастил шестое чувство, которое подсказывало присутствие автомобиля слева в слепой зоне, но это было не точно. Ну а до того, как у меня открылась сверхспособность чувствовать слепую зону, меня несколько раз нехорошо называли на дороге. Конечно, без обид, я понимаю как я был не прав и как им было страшно, когда в них перестраивался рамный автомобиль.
Я было практически смирился, но, оказывается, проблема решается в «три клика». Асферические зеркала ERGON для GMT900 с подогревом всегда в продаже, коды 16671206 и 16671200.
Теперь одной рукой перестраиваюсь, второй слёзы счастья вытираю! Вот это да! Вот это обзор! Жаль двух лет мучений с плоским зеркалом.
Один единственный минус: в этих зеркалах нет автозатемнения. Но фича была, на мой взгляд, сомнительная.
Пост написан при информационной поддержке Satanique:
www.drive2.ru/l/473553611842912902
ВНИМАНИЕ! НЕ РЕКОМЕНДУЮ ПОДКЛЮЧАТЬ ПОДОГРЕВ НА ЭТИХ ЗЕРКАЛАХ, СГОРАЕТ АМАЛЬГАМА.
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.