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曲面鏡

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*凹面鏡有聚光的作用,一般都是逆向使用,例如當光源在凹面鏡的焦點上時就能得到類似平行光,手電筒就是利用凹面鏡原理得到平行光的;凸面鏡有擴大視野範圍的作用,汽車的倒鏡就是凸面鏡。
*兩個曲面鏡相對形成上下結合的光學碗,將實物放置於碗底部,物體的像將呈現在空中,使其在360度角內觀看物體懸浮的影像,給人以看得見,摸不着的感覺。
*凸面鏡或發散鏡是將光線由表面朝向光源反射的曲面鏡。
*這種鏡子只能形成虛像,因為焦點F和曲率中心2F兩者都是在鏡面內側,實際上並不存在的虛點。準直(平行)的一束光線被凸面鏡反射後會發散,但是發散的光束往後延伸後會會聚在焦點。
* 影像永遠是虛像(光線沒有真正的穿過影像)、縮小的(較小)正像。
*這個特色使凸面鏡非常有用:在鏡子上的一切看起來都變小,所以可以將影像「壓縮」,比平面鏡涵蓋更大的視場。
*在汽車上的乘客側鏡就是典型的凸面鏡。在一些國家,這些鏡子還需要標示安全警示:「實際的物體比所見的更為接近」,以提醒駕駛凸面鏡的扭曲對距離判斷所造成的影響。
*凹面鏡或匯聚鏡會將反射的光線像內偏折(永遠朝像入射光源)。
*不同於凸面鏡,凹面鏡會因為物體與鏡面本身距離的不同,而呈現不同的影像。
*這種鏡面稱為"匯聚",因為它們傾向將射至表面的光線收集起來,平行入射的光線將會被重新聚集在焦點上,這也是因為表面每個點的法線方向不同,光線以不同的角度反射。
===曲面鏡的原理與運用===
*鏡子是我們日常生活中使用最頻繁的物品之一,古代最早的鏡子用青銅拋光研磨製成,後來鏡子也使用過金、銀等其他材質製成。
*16世紀發明了圓筒法製造平板玻璃,同時發明了用汞在玻璃上貼附錫箔的錫汞齊(即錫汞合金)法,金屬鏡逐漸減少。
*17世紀下半葉,法國發明用澆注法制平板玻璃,制出了高質量的大玻璃鏡。
*鏡子及其邊框日益成為室內裝飾。
*18世紀末制出大穿衣鏡並且用於家具上。
*錫汞齊法雖然對人體有害,但一直延續應用到19世紀。
*1835年,德國化學家萊比格發明化學鍍銀法,這讓玻璃鏡的比金屬鏡和錫汞齊法做出的玻璃鏡反射清晰度大大提升,玻璃鏡的應用由此更加普及。
*鏡子按照形態分為兩種:
**1.平面鏡--這種鏡子最為常見,以平板玻璃為原料使用化學鍍銀法製成。
**主要用於衣妝鏡等家具配件,用於化妝打扮等用途。
**2.曲面鏡--曲面鏡又分為三種:
**(1)凹面鏡--這種曲面鏡向內凹陷的曲面鏡,主要用於聚攏光能。
**例如太陽灶,就是凹面鏡聚攏太陽光點火。
**(2)凸面鏡--這種向外凸出的玻璃鏡,主要功能是擴大視野。一般用於拐彎處輔助汽車拐彎的反射鏡和汽車後視鏡,幫助司機觀察周邊環境,保證行車安全。
**(3)哈哈鏡--這種玻璃鏡凸凹不平,主要用於娛樂的玩具,裡面的人照出來是誇張扭曲變形的,很有意思。
**從光學原理特性上將,玻璃鏡性能主要有點:
**1.反射--鏡面對於光線的反射服從反射定律,其反射能力取決於入射光線的角度、鏡面的光滑度和所鍍金屬膜的性質。
**與鏡面垂直的假想線稱為法線,入射線與法線的夾角和反射線與法線的夾角相等。
**平面鏡前的物體在鏡後成正立的虛像,像與鏡面的距離與物體與鏡面的距離相等。
**如果想從鏡中看到本人整個身長,由於入射角等於反射角,鏡子至少須有本人身長的一半。凹面鏡的反射面朝向曲率中心。
**2.聚焦--平行光線入射到凹面鏡反射後聚集到焦點。如烹飪器放在大凹面鏡焦點位置,可接受太陽光聚集加熱,成為太陽灶。
**如車燈或探照燈中光源放在凹面鏡焦點位置可使光反射出平行光。
**物體在曲率中心以外時可反射成倒立的實像,如反射望遠鏡。凸面鏡的反射面背向曲率中心,將光線發散出去。
**物體在鏡後成縮小的正立像,可以反射大範圍的縮小景觀,如汽車後視鏡。
**2.成像--不論是平面鏡或者是非平面鏡(凹面鏡或凸面鏡),光線都會遵守反射定律而被面鏡反射,反射光線進入眼中後即可在視網膜中形成視覺。
**在平面鏡上,當一束平行光束碰到鏡子,整體會以平行的模式改變前進方向,此時的成像和眼睛所看到的像相同。
**鏡子由於是玻璃製品,受到撞擊和碰撞很容易破碎,而且一旦有小小的開裂和稍微的刮花就無法使用,鏡子保養有以下幾點需要注意:
**1.建議鏡子還是平面擺放,但不要放在一些粗糙的地方,並要防止跌碰。
**2.拿鏡子的注意,手儘量不要接觸鏡面,避免氧化。
**3.定期清洗也是最重要的保養方法之一。
**4.儘量不要往鏡子噴口霧,這樣雖然好玩,但時間長了會影響玻璃的清晰度。
**5.小型鏡子儘量放置於嬰兒伸手夠不到的地方。
*即使這樣,普通玻璃鏡的損傷有時依然難以避免。
*但就在最近,日本研究人員發明了一種可以自我癒合的高分子材料有機玻璃。研究人員將兩塊破裂的玻璃原樣拼接在一起,在室溫下只需30秒就能恢復原狀,幾個小時後就能恢復到破碎前的強度。
**看來以後真的有可能會有「破鏡重圓」的玻璃了。
==参考來源==
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<ref name="传奇">{{cite web |url=http://eaglevisiontimes.nz/2018/10/24/蒲松龄前世与后身的传奇/ | title= 蒲松龄前世与后身的传奇 | language=zh | date=2018-10-24 | publisher=EagleVision Times | author=Susan | accessdate=2019-01-22}}</ref>
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