【凹凸面鏡】揭秘凹凸面鏡的神奇成像:從凸面鏡凹面鏡到曲面鏡

【凹凸面鏡】揭秘凹凸面鏡的神奇成像:從凸面鏡凹面鏡到曲面鏡

曲面鏡:光線反射的變形手

曲面鏡是以曲面反射光線的鏡子,種類繁多,包括凸面鏡和凹面鏡。 球面是曲面鏡最常見的形狀,但也有拋物面等其他形狀。

凸面鏡:縮小視角

凹凸面鏡 Play

凸面鏡朝外凸出,反射光線會向光源擴散。這表明凸面鏡只能形成虛像,永遠是正像且縮小。因此,凸面鏡常出現在汽車乘客側鏡,以提供更廣的視野。由於距離會被扭曲,一些國家會標註安全警示,提醒駕駛凸面鏡的影響。

凹面鏡:匯聚光線

凹凸面鏡

與凸面鏡相反,凹面鏡朝內下陷,會將光線匯聚到焦點。根據物體與鏡面的距離,凹面鏡可呈現從虛像到實像的各種影像。

拋物面鏡:更佳的光點聚集

球面鏡雖然易於製造,但存在球面像差問題,無法將平行光線精確匯聚到單一焦點。拋物面鏡可以克服此缺陷,從而提高光點聚集效果。

方塊1和方塊3的特性

球面凹面反射鏡的光矩陣中,方塊1和方塊3的元素總和為π,表示角度和為180°。方塊2則顯示了一階弧長的Maclaurin級數。

方塊 元素 特性
1 -1/f 負焦長
2 arcccos(-r/R) 圓弧餘弦函數
3 -1/f 負焦長

凸面鏡的相似性

凸球面鏡的光矩陣與薄透鏡非常相似,表明兩者具有相似的光學特性。

凹凸面鏡:光學世界的多面特質

凹凸面鏡是一種具備曲率的鏡子,擁有折射或反射光線的能力,在各種光學應用中扮演著至關重要的角色。凹面鏡和凸面鏡是凹凸面鏡的兩種主要類型,各有其獨特的特性。

凹面鏡

凹面鏡是一個鏡面朝內的曲面鏡。當光線照射到凹面鏡上時,光線會向鏡面的中心點彎曲,形成一個真實影像。

特點:

  • 光線照射後會聚於鏡面前方的焦點
  • 放大率大於 1
  • 通常用於聚光或形成放大影像

凸面鏡

凸面鏡是一個鏡面朝外的曲面鏡。當光線照射到凸面鏡上時,光線會發散,形成一個虛擬影像。

  • 光線照射後會發散
  • 放大率小於 1
  • 通常用於擴大視野或形成縮小影像

凹凸面鏡的應用

凹凸面鏡廣泛應用於各種光學設備和應用中,包括:

應用 凹面鏡 凸面鏡
望遠鏡
顯微鏡
攝影機鏡頭
後視鏡
汽車頭燈

凹凸面鏡的特性

下表總結了凹面鏡和凸面鏡的主要特性: