нижнее белье для полных
მედიცინის კვლევები

   Велика Радянська Енциклопедія

Дзеркало

   
 

Дзеркало, тіло, що володіє полірованою поверхнею і здатне утворювати оптичні зображення предметів (у т. ч. джерел світла ), відображаючи світлові промені. Перші відомості про застосування металевих З. (з бронзи або срібла) у побуті відносяться до 3-го тис. до н. е.. У бронзовому столітті З. були відомі переважно в країнах Стародавнього Сходу, в залізному столітті одержали більш широке поширення. Лицьова сторона металевих З. була гладко відполірована, зворотна - покрита гравірованими або рельєфними візерунками або зображеннями; форма зазвичай кругла, з ручкою (у древніх греків часто у вигляді скульптурної фігури). Скляні З. (з олов'яної або свинцевою підкладкою) з'явилися у римлян в 1 в. н. е..; на початку середніх століть вони зникли і знову з'явилися тільки у 13 ст. У 16 в. була винайдена підводка скляних З. олов'яної амальгамою . З 17 в. різноманіття форм і типів З. (від кишенькових до величезних трюмо) зростає; обрамлення З. стають більш ошатними. Часто З. служать обробкою стін і камінів в палацових інтер'єрах епохи бароко и класицизму . У 20 в. з розвитком тенденцій функціоналізму в архітектурі З. майже втрачають декоративну роль і зазвичай оформляються відповідно до їх побутовим призначенням (у простій металевій рамці або зовсім без обрамлення).

Оптичні властивості З. Якість З. тим вище, чим ближче форма його поверхні до математично правильною. Максимально допустима величина мікронерівностей поверхні визначається призначенням З.: для астрономічних і деяких лазерних З. вона не повинна перевищувати 0,1 найменшої довжини хвилі l min падаючого на З. випромінювання, а для прожекторних або конденсорних З. може доходити до 10 l min .

Положення зображення оптичного , що дається З., може бути визначене за законами геометричної оптики; воно залежить від форми поверхні З. і положення зображуваного предмета.

Плоске З. - єдина оптична система, яка дає повністю безаберраціонное зображення (завжди уявне) при будь-яких падаючих на нього пучках світла (див. Аберація оптичних систем ). Ця властивість плоских З. зумовило їх широке використання зі всілякими конструктивними цілями (поворот світлового пучка, автоколлімація, перевертання зображень і т.д.); такі З. входять до складу точнейших вимірювальних приладів (наприклад, інтерферометрів ).

В оптичних системах застосовують також увігнуті і опуклі З. Їх відображають поверхні роблять сферичними, параболоїдальними, еліпсоїдального, тороїдальними; застосовують і З. з поверхнями складніших форм. Увігнуті З. найчастіше (але не завжди) концентрують енергію пучка світла, збираючи його, опуклі - розсіюють. Неплоскі З. володіють усіма притаманними оптичним системам аберацією, крім хроматичних. Положення зображення предмета, створюваного З. з поверхнею, що володіє віссю симетрії, пов'язане з радіусом кривизни r З. у його вершині О ( рис. 1 ) співвідношенням:


де s - відстань від вершини О до предмета А, s '- відстань до зображення А'. Ця формула строго справедлива лише в граничному випадку нескінченно малих кутів, утворених променями світла з віссю З.; однак вона є хорошим наближенням і при кінцевих, але досить малих кутах. Якщо предмет

знаходиться на відстані, яке можна вважати нескінченно великим, s ' дорівнює фокусній відстані З.:


Властивості відображають поверхонь. З. повинно мати високий відображення коефіцієнт . Великими коефіцієнтами відображення володіють гладкі металеві поверхні: алюмінієві - в ультрафіолетовому, видимому і інфрачервоному діапазонах, срібні - у видимому і інфрачервоному, золоті - в інфрачервоному. Віддзеркалення від будь-якого металу сильно залежить від довжини хвилі світла l: з її збільшенням коефіцієнта відображення Rl зростає для деяких металів до 99% і більше ( рис. 2 ).

Коефіцієнт відображення у діелектриків значно менше, ніж у металів (для скла з показником заломлення n = 1,5 всього 4% ). Однак, використовуючи інтерференцію світла в багатошарових комбінаціях прозорих діелектриків, можна отримати (у відносно вузькій області спектра) відображають поверхні з коефіцієнтом відображення більше 99% не тільки у видимому діапазоні, але і в ультрафіолетовому, що неможливо з металевими поверхнями. Діелектричні З. складаються з великого (13-17) числа шарів двох діелектриків поперемінно з високим і низьким n. Товщина кожного шару така, що оптична довжина шляху світла в ньому становить 1/4 довжини хвилі. Непарні шари робляться з матеріалу з високим n (наприклад, сульфіди цинку, сурми, оксиди титану, цирконію, гафнію, торію), а парні - з матеріалу з низьким n (фториди магнію, стронцію, двоокис кремнію). Коефіцієнт відображення діелектричного З. залежить не тільки від довжини хвилі, але і від кута падіння випромінювання.

Виробництво З. В давнину як З. використовували поліровані металеві пластини. З розвитком стеклоделія металеві З. поступилися місцем скляним, відбивною поверхнею яких були тонкі шари металів, нанесених на скло. Спочатку невеликі З. неправильної форми отримували, наливаючи в скляний сферичний посудину розплавлений метал, який, застигаючи, утворював відображає шар (після охолодження посудину розрізали). Перші скляні З. значних розмірів виготовляли нанесенням на скло ртутно-олов'яної амальгами. Згодом цей шкідливий для здоров'я працюючих спосіб був замінений хімічним срібленням, заснованим на здатності деяких з'єднань, що містять альдегідну групу, відновлювати з розчинів солей срібло у вигляді металевому плівки. Найбільш поширений технологічний процес виробництва З. срібленням складається з наступних основних операцій: видалення з поверхні скла забруднень і продуктів корозії, нанесення центрів осадження срібла, власне сріблення і нанесення захисних покриттів на шар. Зазвичай товщина срібної плівки коливається від 0,15 до 0,3 мкм. Для електрохімічного захисту відбиває шару його покривають мідної плівкою, сумірною по товщині з срібною. На мідну плівку наносять лакофарбові матеріали - поливинилбутиральной, нітроепоксидниє, епоксидні емалі, що попереджають механічні пошкодження захисного шару. З. технічного призначення виготовляють з відбивають плівками із золота, паладію, платини, свинцю, хрому, нікелю та ін

З. виготовляють також способами металізації скла катодним розпиленням і випаровуванням у вакуумі. Особливого поширення отримує термічне випаровування алюмінію у вакуумі при тиску 6,7 Ї10 -2 -1,3 Ї10 -3 н / м 2 (5Ї10 -4 -10 -5 мм рт. ст. ). Випаровування алюмінію здійснюється зі джгутів з вольфрамового дроту або з жароміцного тигля. Підготовка поверхні скла до алюмінювання виконується ще ретельніше, ніж перед хімічним срібленням, і включає зневоднення і обробку електричним розрядом при значенні вакууму 13,3 н / м 2 (10 -1 мм рт. ст. ). Товщина алюмінієвої плівки для отримання З. з максимальною відбивною здатністю повинна складати не менше 0,12 мкм. Завдяки підвищеній хімічній стійкості алюмінійовані З. іноді використовуються як поверхні зовнішнього відбиття, які захищаються оптично прозорими шарами Al2O3, SiO 2, MgF 2, ZnS та ін Зазвичай же шар алюмінію покривається непрозорими лакофарбовими матеріалами, такими ж, як і при срібленні. Деяка нерівномірність по спектру і погіршення відбивної здатності алюмінійовані З. порівняно з посрібленими виправдані значною економією срібла при масовому виробництві З.

Способами катодного розпилення і термічного випаровування можуть бути отримані З. з плівками більшості металів, а також діелектриків. Про виготовлення високоточних оптичних З. великих розмірів див. в ст. Рефлектор .

Застосування З. в науці, техніці та медицині. Властивість увігнутих З. фокусувати паралельний їх осі пучок світла використовується в телескопах-рефлекторах. На зворотному явищі - перетворенні в З. пучка світла від джерела, що знаходиться у фокусі, в паралельний пучок - заснована дія прожектора . З., застосовувані в поєднанні з лінзами , утворюють велику групу дзеркально-лінзових систем . У лазерах З. застосовують як елементів оптичних резонаторів . Відсутність хроматичної аберації зумовило використання З. у монохроматорах (особливо інфрачервоного випромінювання) та багатьох ін. приладах.

Крім вимірювальних та оптичних приладів, З. застосовують і в ін областях техніки, наприклад в геліоконцентратора , геліоустановках і установках для зонної плавки (дія цих пристроїв заснована на властивості увігнутих З. концентрувати в невеликому обсязі енергію випромінювання). У медицині з З. найбільш поширений лобовий рефлектор - увігнуте З. з отвором посередині, призначене для направлення вузького пучка світла всередину очі, вуха, носа, глотки і гортані. З. різноманітних конструкцій і форм застосовують також для досліджень в стоматології, хірургії, гінекології і т.д.

Літ.: Слюсарев Г. Г., Методи розрахунку оптичних систем, М. - Л., 1937; Зоннефельд А., Увігнуті дзеркала, пров. з нім., М. - Л., 1935; Максутов Д. Д., Астрономічна оптика, М. - Л., 1946; Винокуров В. М., Хімічні методи сріблення дзеркал, М., 1950; Тудоровський А. І., Теорія оптичних приладів, ч. 2, М. - Л., 1952; Розенберг Г. В., Оптика тонкошарових покриттів, М., 1958; Данілін Б. С., Вакуумне нанесення тонких плівок, М., 1967; Глюк І., І все це роблять дзеркала, пров. з англ., М., 1970.

© І. І. Борисова, В. Н. Різдвяний.





Виберіть першу букву в назві статті:

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я

Повний політерний каталог статей


 

Алфавітний каталог статей

  а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я
 


 
енциклопедія  біляші  морс  шашлик  качка