Прожекторы. Выступление физика

Что представляют собой прожекторы, наводили ужас на гитлеровцев? Прожекторы - светильники, предназначенные для освещения удаленных предметов.

 

Здесь изображено сечение параболического зеркала и параллельные лучи, падающие на него. Точка F, в которой сходятся все падающие на зеркало параллельные лучи, называется главным фокусом параболического зеркала. Итак, весь свет, падающий на такое зеркало параллельно его оси, отражается через главный фокус. Поскольку свет одинаково легко распространяется по заданному пути в обоих направлениях, можно заменить ролями падающие и отраженные лучи, разместив в фокусе зеркала мощный источник света очень малых размеров. Иными словами, свет, излучаемый из главного фокуса, после отражения от зеркала всегда распространяться параллельно оси зеркала. На основе этого принципа действует много прожекторов.

 

Все свет, падающий из источника на параболическую поверхность, распространяется от нее параллельными путями, образуя узкий и яркий пучок, пробивает большую толщу в атмосфере. Только свет, исходящий в пределах конуса AFB, не попадает на зеркало и распространяется мимо. Но даже этот свет может быть использован с помощью небольшого сферического зеркала, изображенного на рисунке у виде дуги. Это зеркальце закрепляется перед источником так, чтобы центр сферической поверхности зеркала совпадал с положением источника. Такое сферическое зеркальце отражает все падающее на него свет в обратном направлении через главный фокус, поскольку все лучи падают из фокуса на сферическое зеркало по его радиусам и, соответственно, перпендикулярно к поверхности зеркала. Согласно второму закону отражения света они отражаются в обратном направлении по тем же радиусами и, пройдя через фокус, попадают на параболическое зеркало. Понятно, что маленькое зеркало задерживает свет, который отражается от центральной плоскости параболического зеркала, но эти потери незначительны, если сферическое зеркальце достаточно малое и расположено достаточно близко к источнику света. мя зеркала зависит от расстояния между главным фокусом и средней точкой поверхности параболического зеркала. Выбор этого расстояния полностью определяет форму параболоида. Поэтому расстояние от фокуса до центра зеркала играет важную роль. Это расстояние назвали фокусным расстоянием параболы.

 

Изготовление параболических зеркал начинают с изготовления гладкой, примерно параболической поверхности, затем поверхность улучшается деформированием, шлифовкой и полировкой, которые продолжаются до тех пор, пока пучок лучей, параллельных оси параболоида вращения, НЕ сойдется в точечном фокусе.

 

Прожекторы, применяемых в военном деле, имеют диаметр до 2 м и дают силу света в направлении оси до 2 млрд свечей благодаря тому, что световой поток удается сосредоточить в очень малом телесном угле.

 

Более полное представление о прожектор дает такая его схема. Он имеет две оси вращения, вертикальную и горизонтальную, что позволяет предоставлять световому лучу любое направление. Расхождение пучка лучей, исходящий от дуговой лампы и зеркала диаметром 2 м, составляет примерно 1 угловой градус. Новые источники излучения, которых не было в годы войны, - оптические квантовые генераторы или лазеры, дают значительно уже пучки световых лучей.