Wenn Sie das Wort "Spiegel" hören, denken Sie vielleicht an eine gewöhnliche flache Oberfläche; Diese Art eignet sich am besten für das Betrachten Ihrer eigenen Reflexion, da sie reflektierte Bilder nicht verzerrt. In der wissenschaftlichen Welt jedoch sind konvexe oder nach außen gekrümmte und konkave oder nach innen gekrümmte Spiegel typischer mit unzähligen Anwendungen in Technik und Technologie.
credit: Alexandr Mitiuc / iStock / Getty Images Many Teleskope stützen sich auf Konkavspiegel.
Astronomische Teleskope
Galileo Galilei erfand 1609 das erste astronomische Teleskop, das zu der kontroversen Entdeckung führte, dass sich die Erde um die Sonne dreht und nicht umgekehrt. Heute sind zwei Arten von Teleskopen weit verbreitet: Refraktorteleskope, die Linsen verwenden, und Spiegelteleskope, die Spiegel haben. In einem Spiegelteleskop tritt Licht von dem Objekt von Interesse in das entfernte Ende des Teleskops ein und trifft an dem Ende, das dem Betrachter am nächsten ist, auf einen konkaven Spiegel. Die reflektierten Lichtstrahlen sind konvergent und treffen sich in einem Brennpunkt, wo ein Planspiegel dann das Bild zum Okular reflektiert. Da sich die Technologie im Laufe der Jahre verbessert hat, sind diese Geräte immer leistungsfähiger geworden.
Kraftfahrzeuge
Ein Auto zu fahren, ohne zu wissen, was hinter Ihnen vorgeht, wäre in der Tat ein gefährliches Unterfangen. Dank der optischen Eigenschaften von konvexen Spiegeln haben Autofahrer einen Puffer gegen alle möglichen Gefahren. Sowohl der Seiten- als auch der Rückspiegel sind konvex, was bedeutet, dass der Bildbrennpunkt tatsächlich hinter den Spiegeln liegt und die reflektierten Strahlen sich nach außen ausbreiten. Das erweiterte Sichtfeld führt zu einem Bild, das kleiner ist als das reale Leben - daher die typische Warnung "Objekte im Spiegel sind näher als sie erscheinen."
Die Satellitenschüssel
Satellitenschüsseln für den privaten Fernsehempfang sind im 21. Jahrhundert praktisch allgegenwärtig und haben wichtige kommerzielle und militärische Anwendungen. Obwohl die elektromagnetischen Wellen, die diese Strukturen von umlaufenden Satelliten erreichen, außerhalb des sichtbaren Spektrums liegen, ist die Satellitenschüssel dennoch ein konkaver Spiegel. Die nahezu parallelen Wellen werden zu einem Empfänger in einem Brennpunkt vor der Schale reflektiert und dann in ein optisches oder anderes praktisches Signal übersetzt, das dank der Konzentration der Wellen an einem kleinen Ort stark verstärkt wird.
Solarkocher
Wie der Name schon sagt, nutzt ein Solarkocher die Energie der Sonne, um den Fuß zu erwärmen. Diese nutzen den Vorteil eines konvexen oder parabolischen Spiegels, der aus einem Metall wie Aluminiumfolie aufgebaut ist. Gleichungen aus der Geometrie erlauben es den Herstellern dieser Öfen, von gewerblichen Einrichtungen bis hin zu Schulkindern, die an Wissenschaftsmessen teilnehmen, genau zu berechnen, wo der Brennpunkt des Ofens liegt und wo daher das Essen platziert werden muss. Wie bei einer Satellitenschüssel ist die Energie der Strahlung, in diesem Fall die Sonnenenergie, auf einen kleinen Raum konzentriert und ist daher sehr effizient beim Erhitzen von Lebensmitteln.
