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球面鏡是中國的一個科技名詞。

漢字是世界上比較古老的四大文字之一[1],也是我們國家優秀文明歷史的象徵,一直沿用至今,一個簡單的文字也道出了我國人們的聰明才智[2],哺育了世世代代的中華兒女,成就了中華民族一代又一代的輝煌。

目錄

名詞解釋

反射面為球面的一部分的鏡面叫做球面鏡。球面鏡分為凸面鏡和凹面鏡兩類。用球面的內側作反射面的球面鏡叫做凹面鏡,用球面的外側作反射面的球面鏡叫做凸面鏡。

種類

球面鏡分為凸面鏡和凹面鏡兩類。

①凹面鏡:用球面的內側作反射面的球面鏡叫做凹面鏡。

②凸面鏡:用球面的外側作反射面的球面鏡叫做凸面鏡。

規格參數

術語

(1)頂點:鏡面的中心點O稱為鏡的頂點。

(2)中心:球面的球心C稱為鏡面中心。

(3)主軸:連結頂點O與鏡面中心的點劃線。

(4)焦點:跟主軸平行的近軸光線射到球面上,反射光線會聚於主軸上一點,這一點稱為焦點,用字母F表示。

(5)焦距:焦點到頂點的距離叫焦距,用字母f表示。可以證明,近軸時(即入射光線靠近軸時),凹面鏡的焦距近似等於球面半徑的一半。

凹面鏡的光學特點

(1)凹面鏡上的反射現象都遵從光的反射定律。

(2)平行於主軸的光線經凹面鏡反射後,反射光線會聚於焦點處。凹面鏡的焦點是實際光線的會聚點,因此是實焦點。

(3)凹面鏡對光線起會聚作用,焦距越小,會聚本領越大。

(4)四條特殊光線: 平行於主軸的光線經凹面鏡反射後,會聚於焦點;過焦點的入射光線經反射後平行於主軸;過球面中心的入射光線沿原路反回;從頂點入射的光線與其反射光線關於主軸對稱。

凸面鏡的光學特點

反射面為球面的反射鏡 。分凹球面鏡和凸球面鏡兩種。同心光束(見理想光學系統)經球面鏡反射後嚴格說來反射光並不交於同一點,因而球面鏡不能理想成像。但對傍軸光線,反射光可近似看成同心光束,故在傍軸條件下球面鏡可當作成像元件。球面鏡受光部分的中心點A稱為頂點,A與球心C的連線稱為主光軸 。沿主光 軸入射的平行光束經球面鏡反射後會聚於F點 ,稱為焦點 。凹面鏡的焦點為實焦點,凸面鏡的焦點為虛焦點(見圖)。焦點至頂點的距離稱為焦距,用f表示。以上為初中課本的解釋。光學中凹面球鏡不存在焦點,初中中的球面鏡實指曲面鏡(拋物線旋轉得來的)。

參考資料

《墨經》是我國古代一部滿載自然科學知識和思維規律研究的典籍。《墨經》中關於自然觀察的記載最有條理的是關於光學的八條。

論凹面鏡:鑒低,景一小而易,一大而正,說在中這外,內。

論凸面鏡:鑒團,景一,說在刑之大。

光學特點

1、凹面鏡的光學特點:

A、凹面鏡上的反射現象都遵從光的反射定律。

B、平行於主軸的光線經凹面鏡反射後,反射光線會聚於焦點處。凹面鏡的焦點是實際光線的會聚點,因此是實焦點。

C、凹面鏡對光線起會聚作用,焦距越小,會聚本領越大。

D、四條特殊光線: 平行於主軸的光線經凹面鏡反射後,會聚於焦點;過焦點的入射光線經反射後平行於主軸;過球面中心的入射光線沿原路反回;從頂點入射的光線和其反射光線關於主軸對稱。

2、凸面鏡的光學特點:

A、凸面鏡上的反射現象都遵從光的反射定律。

B、凸面鏡的焦點是虛焦點。

C、凸面鏡對光線起發散作用,焦距越小,發散本領越大。

D、四條特殊光線: (和凹面鏡類似)。

應用

1、凹面鏡的應用:

A、利用凹面鏡對光線的會聚作用:太陽灶。

B、利用過焦點的光線經反射後成為平行於主軸的平行光:探照燈、手電筒以及各種機動車的前燈。

2、凸面鏡的應用:利用凸面鏡對光線的發散作用:汽車觀後鏡 。

參考文獻