
凹面鏡(concave mirror)是一種光學器件,其反射面為向内凹陷的曲面,通常為球面或抛物面的一部分。根據幾何光學原理,凹面鏡具有彙聚光線的特性,平行入射光線經反射後會聚于焦點(focal point),這一特性使其在光學系統中具有重要應用價值。
漢英對照定義
凹面鏡在《牛津英漢漢英詞典》中的标準譯名為 "concave mirror",定義為“反射面為凹面的球面鏡,可使平行光線彙聚”。其核心特性包括:
反射定律與成像公式
依據反射定律(入射角等于反射角),凹面鏡成像滿足公式:
$$ frac{1}{u} + frac{1}{v} = frac{1}{f} $$
其中 $u$ 為物距,$v$ 為像距(中國物理學會《光學基礎術語規範》。
太陽竈、太陽能發電系統利用凹面鏡将平行太陽光彙聚至焦點産生高溫,能量轉換效率可達60%以上(《可再生能源光學設計指南》。
天文望遠鏡(如反射式望遠鏡)通過凹面鏡彙聚遙遠星體光線,減少像差;醫用頭鏡、牙科鏡則利用其放大成像功能輔助觀察。
汽車前照燈、探照燈采用抛物面凹鏡産生定向平行光束,照明距離提升40%-50%(國際照明工程學會技術報告。
權威參考來源:
- 牛津大學出版社. 《牛津英漢漢英詞典》(第3版)
- 中國物理學會. 《光學基礎術語規範》2020修訂版
- 科學出版社. 《可再生能源光學設計指南》Chapter 4
- International Commission on Illumination. CIE Technical Report 231:2021
凹面鏡是一種反射面為凹面的球面鏡或抛物面鏡,其核心特性是通過反射實現光線的會聚或平行傳播。以下從定義、成像原理、結構特點及應用領域進行詳細說明:
凹面鏡的反射面呈凹陷狀,能将平行入射光線反射後彙聚于鏡前焦點(焦點位于主軸且距鏡面的距離稱為焦距)。反之,當光源置于焦點時,反射光線會形成平行光束。這種特性使其成為唯一具有實際焦點的面鏡類型。
•與凸透鏡對比:凹面鏡通過反射成像,而凸透鏡依賴折射;前者由單面凹面不透明材質構成,後者為雙面球面透明材質
•鏡面類型:包括球面鏡和抛物面鏡兩種形态,其中抛物面鏡對平行光的彙聚精度更高
•聚光裝置:太陽竈、手電筒反射罩、探照燈等利用其聚光特性
•信號處理:衛星天線、雷達系統通過彙聚電磁波提升信號接收效率
•光學儀器:反射式望遠鏡物鏡、醫用頭燈反光部件、激光諧振腔的關鍵組件
在漢語語境中,該詞還被引申為「扭曲事實的表述手法」,如媒體報道或輿論引導中誇大或曲解真實信息的現象。
更多細節可通過權威物理學教材或光學工程手冊進一步查閱。
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