DeepLightSeekتعريف:
جهاز يمكن أن يعكس الضوء.
جهاز يمكن أن يعكس الضوء.
المرآة هي جهاز بصري قادر على عكس الضوء. ومع ذلك ، بالتحديد ، لا يسمى جهاز بصري مرآة إلا إذا كانت زاوية الوقوع تساوي زاوية الانعكاس (كما هو مبين في الشكل 1). وهذا يعني أن الأجهزة مثل شبكات الانحراف لا تشار إليها باسم المرايا، على الرغم من أنها يمكن أن تعكس الضوء.
سطح المرآة ليس بالضرورة مسطح. المرايا المنحنية موجودة أيضا.
سطح المرآة ليس بالضرورة مسطح. المرايا المنحنية موجودة أيضا.
خصائص المرايا
الشكل 1: انعكاس الضوء بواسطة مرآة.
تمتلك المرايا العديد من الخصائص الأساسية:
تمتلك المرايا العديد من الخصائص الأساسية:
- انعكاس (أو انعكاس): هذه هي نسبة الطاقة البصرية المنعكسة. يعتمد بشكل عام على طول الموجة وزاوية الوقوع واتجاه الاستقطاب.
- مرحلة الانعكاس: هذا هو التحول المرحلي للضوء المنعكس ، أي التغير في المرحلة البصرية عند الانعكاس. يعتمد تحول المرحلة على طول الموجة واتجاه الاستقطاب. إذا كانت تغييرات المرحلة تختلف عن استقطاب s و p (عند حدوث غير طبيعي) ، فستتغير حالة استقطاب الضوء الحادث عند الانعكاس ، حتى لو كان الضوء الحادث مستقطبًا بحتة s أو p.
- نطاق الطيف: تعمل المرايا فقط ضمن نطاق محدود من الأطوال الموجية ، ويتم تحقيق الانعكاس المطلوب فقط داخل هذه المنطقة. ويسمى عرض هذه المنطقة عرض النطاق الترددي الانعكاسي. تعتمد قيمة عرض النطاق الترددي على زاوية الحدوث وحالة الاستقطاب وتسامح الانعكاس.
- زاوية نطاق الإصابة: كما أن نطاق الزوايا المقبولة للوقوع محدود، خاصة بالنسبة للمرايا العازلة.
في العديد من التطبيقات، يجب النظر في العديد من الخصائص الأخرى:
- جودة السطح: في تكنولوجيا الليزر ، تتطلب جودة سطح عالية جداً. عادة ما يتم تحديد سلاسة السطح من حيث الأطوال الموجية ، على سبيل المثال ،λ١٠ - وبما أن العيوب السطحية ظاهرة عشوائية إلى حد كبير، ﻻ يمكن إعطاء وصف إحصائي إلا. بالنسبة للعيوب المحلية الصغيرة ، يتم استخدام مواصفات "الخدش والحفر" بشكل شائع. ويشمل هذا الحد الأقصى لطول الخدوش (في عشرات الميكرومتر) والقطر الأقصى للحفر (في مئات الميكرومتر). على سبيل المثال، تشير قيمة حفر الخدش من 20-10 إلى الحد الأقصى لطول الخدش 2μمتر وقطر الحفر الأقصى 0.1μم.
- عتبة الضرر البصري: عند استخدام الليزر عالي الطاقة ، يجب النظر في عتبة الضرر البصري ، خاصة بالنسبة للليزر النبضي بسبب قواتها القصوى العالية.
أنواع المرايا
المرايا المعدنية
المرايا المنزلية الشائعة هي المرايا الفضية. وهي مصنوعة من لوحة معدنية مع طلاء فضي يطبق على جانب واحد. الطلاء سميك بما يكفي لقمع نقل الضوء إلى الجانبين. ومع ذلك ، فإن الانعكاس أقل من 100٪ لأن طلاء الفضة يمتص جزءًا من الضوء. عادة ما يكون طلاء المرآة المنزلية في الداخل ، مع سطح زجاجي في الخارج ، مما يسهل تنظيفه. في تطبيقات أخرى ، عادة ما يحدث الضوء مباشرة على الطلاء ، دون المرور عبر الركيزة.
المرايا المنزلية الشائعة هي المرايا الفضية. وهي مصنوعة من لوحة معدنية مع طلاء فضي يطبق على جانب واحد. الطلاء سميك بما يكفي لقمع نقل الضوء إلى الجانبين. ومع ذلك ، فإن الانعكاس أقل من 100٪ لأن طلاء الفضة يمتص جزءًا من الضوء. عادة ما يكون طلاء المرآة المنزلية في الداخل ، مع سطح زجاجي في الخارج ، مما يسهل تنظيفه. في تطبيقات أخرى ، عادة ما يحدث الضوء مباشرة على الطلاء ، دون المرور عبر الركيزة.
في تكنولوجيا الليزر والبصريات الأساسية ، يتم استخدام مرايا معدنية أكثر تقدما. عادة ما يكون لهذه المرايا طلاء إضافي على السطح لتعزيز الانعكاس وحماية الطلاء المعدني من الأكسدة. يمكن استخدام المعادن المختلفة لطلاء المرآة ، مثل الذهب والفضة والنحاس والنيكروم.
انظر المقال على المرايا المعدنية لمزيد من التفاصيل.
انظر المقال على المرايا المعدنية لمزيد من التفاصيل.
المرايا العازلة
أهم المرايا في تكنولوجيا الليزر والبصريات الأساسية هي المرايا العازلة الكهربائية. تتكون هذه المرايا من طبقات رقيقة متعددة من الطلاءات العازلة. يستخدمون التأثير المشترك للانعكاسات في واجهات الطبقات المختلفة. النوع الشائع هو مرآة براغ (أو مرآة ربع الموجة) ، وهو أبسط نوع من المرآة القادرة على تحقيق أعلى انعكاس في طول موجي معين (طول موجة براغ).
الرجوع إلى المقال حول المرايا العازلة لمزيد من التفاصيل.
المرايا الليزرية المستخدمة لتشكيل الرنين الليزري هي عادة مرايا عازلة ذات جودة بصرية عالية جدا وعتبة تلف بصري عالية. وهناك أيضا سوبرميررزالتي لها انعكاسات قريبة جدا من 100٪، و مرايا تشيرب ، والتي لها أفلام رقيقة مع سمك متغير بشكل منهجي.
أهم المرايا في تكنولوجيا الليزر والبصريات الأساسية هي المرايا العازلة الكهربائية. تتكون هذه المرايا من طبقات رقيقة متعددة من الطلاءات العازلة. يستخدمون التأثير المشترك للانعكاسات في واجهات الطبقات المختلفة. النوع الشائع هو مرآة براغ (أو مرآة ربع الموجة) ، وهو أبسط نوع من المرآة القادرة على تحقيق أعلى انعكاس في طول موجي معين (طول موجة براغ).
الرجوع إلى المقال حول المرايا العازلة لمزيد من التفاصيل.
المرايا الليزرية المستخدمة لتشكيل الرنين الليزري هي عادة مرايا عازلة ذات جودة بصرية عالية جدا وعتبة تلف بصري عالية. وهناك أيضا سوبرميررزالتي لها انعكاسات قريبة جدا من 100٪، و مرايا تشيرب ، والتي لها أفلام رقيقة مع سمك متغير بشكل منهجي.
مرايا منحنية
معظم المرايا المنحنية لها أسطح كروية ، تتميز بنقطر قطر الانحناء R . تعمل المرايا المنحدرة كمرايا تركيز ، في حين تظهر المرايا المنحدرة سلوكًا غير مركزي. بالإضافة إلى تغيير اتجاه الشعاع ، تتصرف هذه المرايا إلى حد ما مثل العدسات. في الحالات العادية ، فإن البعد التركيزي هو R2، أي نصف نصف قطر الانحناء. لحالات غير طبيعية في زاوية θالبعد التركيزي هو (R/2) •كوس θ في الطائرة الملموسة و (R / 2) / كوس θ في الطائرة Sagittal.
معظم المرايا المنحنية لها أسطح كروية ، تتميز بنقطر قطر الانحناء R . تعمل المرايا المنحدرة كمرايا تركيز ، في حين تظهر المرايا المنحدرة سلوكًا غير مركزي. بالإضافة إلى تغيير اتجاه الشعاع ، تتصرف هذه المرايا إلى حد ما مثل العدسات. في الحالات العادية ، فإن البعد التركيزي هو R2، أي نصف نصف قطر الانحناء. لحالات غير طبيعية في زاوية θالبعد التركيزي هو (R/2) •كوس θ في الطائرة الملموسة و (R / 2) / كوس θ في الطائرة Sagittal.
وهناك أيضا المرايا الباروبولية ، التي أسطحها متفرقة. للتركيز الضيق ، غالبا ما تستخدم المرايا الباروبولية خارج المحور ، والتي تنتج نقطة تركيز خارج مسار شعاع الحادث.
مرايا ثنائية
تظهر المرايا الثنائية خصائص انعكاس مختلفة تماما لطولين موجيين مختلفين. عادة ما تكون المرايا العازلة ذات الأفلام الرقيقة مصممة خصيصا لهذا الغرض.
تظهر المرايا الثنائية خصائص انعكاس مختلفة تماما لطولين موجيين مختلفين. عادة ما تكون المرايا العازلة ذات الأفلام الرقيقة مصممة خصيصا لهذا الغرض.
