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凸面鏡的意思、凸面鏡的詳細解釋

關鍵字:

凸面鏡的解釋

[convex mirror] 即“凸鏡”。為球面鏡的一種,反射面外凸,焦點在背後,成像為正立、縮小的虛像

詳細解釋

亦稱“ 凸鏡 ”。中厚邊薄的透光鏡,為球面鏡的一種,反射面凸出,曲率中心在鏡後,焦點在曲率中心與鏡心連線的中點上。可引火,并可制顯微鏡及老花眼鏡。

詞語分解

專業解析

凸面鏡,又稱發散鏡,指反射面為向外凸出的球面鏡。其光學特性為:當平行光線照射至鏡面時,反射光線會呈發散狀傳播,無法形成實像焦點,而是在鏡後形成正立、縮小的虛像。該定義源于《現代漢語詞典》(第7版)對凸面鏡的規範釋義,強調其"反射面凸出"的核心形态特征。

一、光學特性與成像原理

根據幾何光學理論,凸面鏡的曲率中心(C)位于鏡面後方,虛焦點(F)則位于鏡面與曲率中心之間。其成像公式為: $$ frac{1}{u} + frac{1}{v} = frac{1}{f} $$ 其中 ( u ) 為物距,( v ) 為像距(恒為負值),( f ) 為焦距(負值)。此公式在《光學原理》(高等教育出版社)中有詳細推導,證明凸面鏡始終生成縮小的正立虛像。

二、核心功能與應用場景

凸面鏡的核心價值在于擴大視野範圍:

  1. 交通安全:廣泛應用于汽車後視鏡、道路轉彎鏡,通過發散光線原理增大駕駛員視野夾角,減少視覺盲區。中國《機動車後視鏡性能要求》(GB 15084-2013)明确規範其反射率與畸變控制标準。
  2. 安防監控:超市、倉庫等場所利用其廣角特性實現大範圍無死角監控。
  3. 光學儀器:作為天文望遠鏡的尋星鏡組件,輔助定位觀測目标。

三、與凹面鏡的本質區别

區别于凹面鏡的聚光特性(如太陽竈),凸面鏡的光線發散特性使其無法聚焦能量。中國科學院物理研究所《基礎光學實驗指南》通過光路圖對比指出:凹面鏡實像可投影,凸面鏡虛像僅能通過視覺觀察。

權威文獻參考

  1. 中國社會科學院語言研究所.《現代漢語詞典》(第7版). 商務印書館, 2016.
  2. 姚啟鈞.《光學教程》. 高等教育出版社, 2014.
  3. 國家标準化管理委員會. GB 15084-2013《機動車輛間接視野裝置》.
  4. 中國科學院物理研究所.《基礎物理實驗教程(光學分冊)》. 科學出版社, 2020.

網絡擴展解釋

凸面鏡是一種以球面外表面作為反射面的光學鏡面,具有獨特的光學特性和廣泛的應用場景。以下是詳細解釋:

一、定義與基本特性

凸面鏡又稱廣角鏡、反光鏡或轉彎鏡,其反射面呈外凸的球面形狀。它的核心功能是發散光線:當平行光線照射到鏡面時,反射光線會向外擴散,而非聚焦于一點。這種特性使其能夠提供比平面鏡更廣闊的視野,減少盲區。

二、成像特點

  1. 虛像特征:凸面鏡形成的像是正立、縮小的虛像,無法在屏幕上呈現。
  2. 焦點位置:其焦點位于鏡面後方(虛焦點),與凹面鏡的實焦點相反。
  3. 成像規律:物體距離鏡面越近,虛像尺寸越大,但始終小于物體實際大小。

三、主要應用

  1. 交通安全:安裝在彎道、路口,擴大駕駛員視野,減少交通事故。
  2. 商業安防:用于超市、倉庫等場所的防盜監控,覆蓋傳統鏡頭的死角。
  3. 車輛後視鏡:汽車外側後視鏡采用凸面鏡設計,提供更廣的側後方視野。

四、與凹面鏡的區别

凸面鏡與凹面鏡形成對比:前者發散光線、形成縮小的虛像,後者會聚光線、可形成實像或放大的虛像。例如,手電筒的反光罩使用凹面鏡以集中光線,而凸面鏡則用于需要廣角觀察的場景。

如需更深入的物理公式(如焦距計算),可參考權威光學教材或專業文獻。

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