Mari kita ingat sifat geometris dasar paraboloid.

Garis normal permukaan paraboloid pada sembarang titik terletak pada bidang yang memuat sumbu Z dan membentuk sudut dengan garis yang menghubungkan titik tersebut dengan fokus.

Setiap bagian paraboloid oleh bidang yang memuat sumbu Z adalah parabola dengan fokus di titik F. Kurva yang diperoleh dengan memotong paraboloid oleh bidang yang sejajar dengan sumbu Z juga merupakan parabola dengan panjang fokus yang sama f.

Gbr.2

Ini mengikuti dari properti pertama bahwa jika sumber titik gelombang elektromagnetik ditempatkan pada fokus paraboloid, maka semua sinar setelah refleksi akan sejajar dengan sumbu Z.

Artinya gelombang pantul akan menjadi bidang dengan muka tegak lurus terhadap sumbu Z paraboloid.

Ini mengikuti dari properti kedua bahwa untuk menganalisis masalah refleksi gelombang dari permukaan cermin dan induksi arus di atasnya, seseorang dapat membatasi diri untuk mempertimbangkan bagian mana pun dari cermin dengan bidang yang melewati sumbu Z atau sejajar dengannya. Selain itu, berikut dari properti kedua bahwa untuk mengontrol akurasi pembuatan cermin parabola, cukup hanya memiliki satu templat.

Saat menganalisis cermin parabola, akan lebih mudah untuk secara bersamaan menggunakan sistem koordinat yang berbeda, meneruskan proses analisis dari satu ke yang lain, yang lebih nyaman untuk perhitungan selanjutnya. Sistem koordinat tersebut adalah:

Persegi panjang dengan titik asal di titik paraboloid dan sumbu Z bertepatan dengan sumbu rotasinya. Persamaan permukaan cermin dalam sistem koordinat ini memiliki bentuk

sistem silinder. Di sini dan adalah koordinat kutub yang diukur dalam bidang Z = konstan. Sudut diukur dari bidang XOZ. Persamaan paraboloid dalam koordinat ini adalah

Lebih mudah menggunakan sistem koordinat silinder saat menentukan koordinat titik sumber (yaitu titik sumber medan).

Sistem koordinat bola dengan asal di fokus F dan sumbu kutub bertepatan dengan sumbu Z. Di sini - sudut kutub diukur dari arah negatif sumbu - azimut, sama seperti pada sistem silinder. Kami telah memperoleh persamaan permukaan cermin dalam sistem koordinat ini: . Sistem koordinat ini cocok untuk menggambarkan pola radiasi iradiator.

Sistem koordinat bola dengan asal pada fokus paraboloid. Berikut adalah sudut kutub yang diukur dari arah positif sumbu Z; - azimuth diukur dari bidang XOZ. Sistem koordinat ini berguna untuk menentukan koordinat titik pengamatan dan akan digunakan dalam menghitung medan radiasi.

Permukaan yang dibatasi oleh tepi paraboloid dan bidang disebut bukaan cermin. Jari-jari permukaan ini disebut jari-jari pembukaan. Sudut di mana cermin dapat dilihat tidak fokus disebut sudut buka cermin.

Lebih mudah untuk mengkarakterisasi bentuk cermin baik dengan rasio jari-jari pembukaan dengan jarak ganda (paraboloid paraboloid) atau dengan nilai setengah bukaan. Cermin disebut dangkal, atau fokus panjang, jika, dalam, atau fokus pendek, jika.

Sangat mudah untuk menemukan hubungan antara rasio dan sudut.

Dari Gambar 1 berikut ini

Untuk paraboloid fokus panjang, untuk fokus pendek. At (fokus terletak pada bidang bukaan cermin).

Metode bukaan untuk menghitung medan radiasi

Di bidang aperture, radiasi antena reflektor terletak sesuai dengan bidang yang diketahui di aperture-nya. Dalam metode ini, permukaan datar dari bukaan paraboloid dengan medan sefasa dan hukum distribusi amplitudonya yang diketahui dianggap sebagai permukaan yang memancar.

Masalah pencarian medan radiasi antena reflektor dengan metode perhitungan aperture, seperti dalam teori umum antena, dibagi menjadi dua:

Pertama, ada bidang di aperture antena (tugas internal).

Medan radiasi ditentukan dari medan yang diketahui pada bukaan (masalah eksternal).

A) Penentuan medan pada pembukaan cermin paraboloid

Medan dalam bukaan ditentukan dengan metode optik geometris. Kondisi tersebut selalu terpenuhi, oleh karena itu, cermin di zona jauh dan gelombang datang dari iradiator di daerah dari fokus ke permukaan cermin dapat dianggap bulat.

Dalam gelombang bola, amplitudo medan berubah berbanding terbalik. Setelah refleksi dari permukaan cermin, gelombang menjadi bidang dan amplitudonya tidak berubah dengan jarak sampai cermin terbuka. Dengan demikian, jika kita mengetahui pola radiasi yang dinormalisasi dari iradiator, medan pada bukaan cermin mudah ditemukan.

Untuk kemudahan perhitungan, kami memperkenalkan koordinat titik yang dinormalisasi di bukaan cermin

Substitusikan nilai dan

ke dalam ekspresi untuk, setelah transformasi dasar kita peroleh

Jelas, dan bervariasi dalam.

Nilai amplitudo medan yang dinormalisasi dalam pembukaan ditentukan oleh ekspresi

Substitusikan nilai pada rumus terakhir, akhirnya kita dapatkan

Rumus yang dihasilkan adalah rumus yang dihitung. Dapat dilihat darinya bahwa amplitudo medan di celah cermin hanya bergantung pada koordinat radial. Simetri aksial dalam distribusi medan ini dihasilkan dari asumsi bahwa pola umpan adalah fungsi sudut kutub saja dan tidak bergantung pada sudut azimuth, meskipun ketergantungan ini biasanya dinyatakan dengan lemah. Akibatnya, dalam banyak kasus, kita dapat membatasi diri untuk menghitung distribusi medan di bukaan hanya sepanjang dua arah utama yang saling tegak lurus: sejajar dengan sumbu X dan sumbu Y. Sistem koordinat X, Y, Z berorientasi sedemikian rupa bahwa arah ini terletak pada bidang vektor (bidang XOZ) dan vektor (bidang YOZ). Untuk bidang-bidang ini, medan radiasi dan pola antena kemudian dihitung. Perhitungan dilakukan dengan asumsi bahwa medan di bukaan hanya bergantung pada koordinat radial, dan pola radiasi iradiator ada saat menghitung di bidang vektor, dan saat menghitung di bidang vektor itu terjadi.

Dengan demikian, distribusi medan pada bidang vektor akan sedikit berbeda dari distribusi pada bidang tersebut, yang bertentangan dengan ketergantungan yang diterima dari distribusi medan hanya pada koordinat radial. Namun, karena perbedaan kecil antara fungsi dan, asumsi yang dibuat tidak menyebabkan kesalahan yang signifikan dalam perhitungan dan, pada saat yang sama, memungkinkan kita untuk memperhitungkan perbedaan pola umpan di bidang u. Dari gambar. dapat dilihat bahwa pusat cermin disinari paling intensif, dan medan berkurang amplitudonya ke arah tepinya karena penurunan nilai dan peningkatan seiring bertambahnya. Distribusi khas dari amplitudo medan yang dinormalisasi dalam pembukaan cermin paraboloid ditunjukkan pada Gambar.:

Untuk menyederhanakan perhitungan selanjutnya, disarankan untuk mendekati nilai yang ditemukan dengan polinomial interpolasi

Polinomial ini mendekati dengan baik distribusi medan yang sebenarnya dalam bukaan paraboloid, dan perhitungan yang rumit tidak diperlukan untuk menemukan medan radiasi dengan pendekatan seperti itu. Radiasi area melingkar dengan distribusi medan di permukaannya, ditentukan, telah dipertimbangkan di atas.

Node interpolasi, mis. titik di mana polinomial bertepatan dengan fungsi yang ditemukan sebelumnya, kami akan mempertimbangkan titik bukaan cermin yang sesuai dengan nilai: Kemudian koefisien polinomial ditentukan dari sistem persamaan:

Dalam hal ini, solusi dari masalah penentuan medan dalam bukaan paraboloid dapat dianggap selesai.

Dalam perhitungan teknik, untuk menyederhanakan perhitungan, Anda biasanya dapat membatasi diri pada tiga anggota polinomial, yaitu. masukkan m=2. Kemudian

Dalam hal ini, titik-titik di tengah bukaan cermin, di tepi cermin, dan kira-kira di tengah antara titik-titik ekstrem ini diambil sebagai simpul interpolasi. Koefisien polinomial ini ditentukan oleh sistem persamaan:

Kesalahan relatif, yang menentukan deviasi polinomial dari fungsi yang diberikan, dapat dihitung dengan rumus

Perhitungan menunjukkan bahwa dalam banyak kasus, bahkan dengan tiga suku polinomial, kesalahan relatif tidak melebihi 1-2. Jika akurasi yang lebih besar diperlukan, jumlah suku polinomial yang lebih besar harus diambil.

Penentuan medan radiasi cermin paraboloid. Membuka cermin adalah area bulat datar. Bidang di situs memiliki polarisasi linier. Fase medan di dalam tapak tidak berubah, dan distribusi amplitudo digambarkan oleh polinomial

Seperti ditunjukkan di atas, setiap komponen medan ke-n di bukaan, yang diwakili oleh polinomial, menciptakan kekuatan medan listrik di zona jauh

di mana S adalah area bukaan, E 0 adalah amplitudo kuat medan listrik di tengah tapak, adalah fungsi lambda dari orde (n + 1).

Total medan di medan jauh akan sama dengan jumlah medan yang dihasilkan oleh masing-masing komponen

Ekspresi yang ditentukan oleh jumlah dalam rumus terakhir adalah pola antena yang tidak dinormalisasi:

Untuk mendapatkan pola radiasi yang dinormalisasi, kami menemukan nilai maksimum. Maksimum radiasi daerah dalam-fase terjadi dalam arah tegak lurus terhadap daerah ini, yaitu pada. Nilai ini sesuai dengan nilai. Perhatikan bahwa untuk setiap n.

Karena itu,

Rumus ini menjelaskan pola radiasi yang dinormalisasi dari antena reflektor paraboloid dan merupakan salah satu yang dihitung. Koefisien konstan tergantung pada distribusi medan di lubang cermin. Nilainya ditentukan oleh sistem persamaan

Jika dibatasi pada tiga anggota polinomial, yaitu masukkan m=2, pola radiasi yang dinormalisasi dari cermin paraboloid dijelaskan oleh ekspresi

Directionality dan Keuntungan

bukaan parabola antena reflektor

Arahan antena parabola mudah ditentukan melalui permukaan efektif

di mana adalah luas geometris bukaan, adalah faktor pemanfaatan permukaan bukaan.

Faktor pemanfaatan area bukaan cermin sepenuhnya ditentukan oleh sifat distribusi medan di bukaan. Seperti diketahui, untuk setiap daerah tereksitasi dalam fase, nilainya ditentukan oleh rumus

Dalam kasus cermin paraboloid, kita memiliki

Kemudian, dengan mensubstitusikan nilai-nilai tersebut, kita peroleh

Untuk perhitungan perkiraan, kita dapat mengabaikan ketergantungan distribusi medan pada dan mengasumsikan, seperti yang kita lakukan dalam metode perhitungan bukaan, bahwa amplitudo medan dalam bukaan adalah fungsi hanya dari koordinat: . Dalam hal ini, rumusnya disederhanakan dan mengambil bentuk

Rumus ini dalam banyak kasus memberikan akurasi yang cukup memuaskan dan dapat dianggap sebagai rumus yang diperhitungkan.

Sebagai contoh, kami menghitung untuk dua kasus:

Amplitudo medan di bukaan tidak berubah;

Amplitudo medan berubah sesuai dengan hukum, yaitu. di tepi cermin, medannya nol.

Perhitungan menurut rumus diberikan untuk kasus pertama dan kedua.

Dalam antena nyata, nilainya tergantung pada jenis umpan dan bentuk (yaitu kedalaman) cermin.

Gambar menunjukkan ketergantungan faktor pemanfaatan permukaan bukaan pada sudut bukaan untuk kasus ketika umpan adalah dipol dengan reflektor disk. Distribusi medan dalam bukaan cermin yang disinari oleh iradiator semacam itu adalah tipikal untuk banyak kasus praktis.

Dapat dilihat dari gambar bahwa koefisien mencapai kesatuan ketika hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa medan pada bukaan cermin yang sangat kecil mendekati seragam. Saat kedalaman cermin meningkat, koefisien turun agak cepat.

Koefisien aksi terarah, didefinisikan sebagai

tidak memperhitungkan kehilangan energi untuk disipasi, mis. kehilangan energi yang lewat dari iradiator melewati cermin.

Oleh karena itu, faktor directivity cermin parabola, berbeda dengan antena tanduk, bukanlah parameter yang cukup sepenuhnya mencirikan keuntungan yang diperoleh dari penggunaan antena directional. Untuk karakterisasi yang lebih lengkap, Anda harus menggunakan parameter seperti penguatan antena

dimana adalah faktor efisiensi.

Kerugian termal energi elektromagnetik pada permukaan cermin dapat diabaikan. Kemudian di bawah K.P.D. Antena parabola harus dipahami sebagai rasio insiden daya pada permukaan cermin dengan daya radiasi total umpan:

Untuk menentukan rasio ini, mari kita mengelilingi iradiator dengan bola berjari-jari Elemen permukaan bola sama dengan. Total daya radiasi iradiator ditentukan oleh ekspresi

di mana amplitudo kekuatan medan dalam arah radiasi maksimum iradiator; - pola radiasi iradiator yang dinormalisasi.

Dengan demikian, kekuatan insiden radiasi pada cermin akan menjadi:

Jadi, efisiensi antena parabola adalah

Dari ungkapan tersebut terlihat bahwa K.P.D. sepenuhnya ditentukan oleh pola radiasi iradiator dan nilainya.

Jelas, semakin besar sudutnya, mis. semakin dalam cermin, semakin besar bagian energi radiasi yang mengenai cermin dan, akibatnya, semakin besar efisiensinya.Dengan demikian, sifat perubahan fungsi berlawanan dengan sifat perubahan fungsi.

Mari kita hitung efisiensi untuk kasus ketika iradiator adalah dipol dengan reflektor piringan. Diagram iradiator semacam itu dapat dinyatakan sebagai berikut:

Untuk perhitungan lebih lanjut, perlu untuk menyatakan sudut dalam bentuk sudut dan. Untuk melakukan ini, pertimbangkan gambar di mana bidang sejajar dengan bidang bukaan dan melewati titik di permukaannya, dan sumbu bertepatan dengan sumbu dipol dan sejajar dengan sumbu. Dapat dilihat dari gambar bahwa

Dengan demikian

Dalam rumus terakhir, integrasi lebih dilakukan dari 0 hingga, karena kami berasumsi bahwa iradiator hanya memancar ke belahan depan.

Integrasi dalam hal ini akan disederhanakan, dan hasilnya akan sedikit berubah jika kita masukkan.

Dalam hal ini, integralnya mudah diambil dan efisiensinya ternyata sama dengan

Rumus yang dihasilkan memberikan ketergantungan sederhana dari efisiensi antena parabola pada sudut bukaan cermin untuk kasus ketika umpan adalah dipol listrik dengan reflektor disk. Akibatnya, rumus terakhir dapat digunakan untuk perkiraan perkiraan efisiensi antena paraboloid dalam banyak kasus praktis.

Gain antena reflektor sesuai dengan produk. Karena sifat yang berbeda maka ketergantungan pada produk ini harus memiliki faktor yang maksimal.

Dalam beberapa kasus, istilah faktor pemanfaatan permukaan (KPI) dipahami sebagai kuantitas, dan produk. Dalam antena parabola nyata, besarnya penting.

dalam fokus R Untuk melakukan ini, Anda perlu menemukan permukaan cermin melengkung di mana jumlah jarak XX "+ X" P "akan konstan, terlepas dari pilihan titik X, lokus geometris semua titik yang berjarak sama dari garis dan beberapa titik tertentu. Kurva seperti itu disebut parabola. Cermin teleskop dibuat dalam bentuk parabola (Gbr. 2.7).

Contoh yang diberikan menggambarkan prinsip desain sistem optik. Kurva yang akurat dapat dihitung dengan menggunakan aturan waktu yang sama untuk semua jalur yang mengarah ke titik fokus, dan mengharuskan waktu transit untuk semua jalur yang berdekatan menjadi besar.

Prinsip Fermat memprediksi sejumlah fakta baru. Biarkanlah terjadi begitu

tiga media - kaca, air dan udara, dan kami mengamati fenomena

pembiasan dan mengukur indeks n

untuk berpindah dari satu lingkungan

ke yang lain.

Menunjukkan

indikator

pembiasan untuk

transisi dari udara (1) ke air (2), dan melalui n 13

- untuk pindah dari

udara (1) ke dalam gelas (3). Dengan mengukur pembiasan dalam sistem air -

kaca, kami menemukan indeks bias lain n 23. Jika dilanjutkan

dari prinsip waktu terkecil, maka eksponen n 12

rasio kecepatan cahaya di udara dengan kecepatan cahaya di air;

eksponen n 13 adalah rasio kecepatan di udara dengan kecepatan dalam kaca, dan

n adalah rasio kecepatan dalam air dengan kecepatan dalam gelas. Jadi

kita mendapatkan

Dengan kata lain, indeks bias untuk transisi dari satu bahan ke bahan lain dapat diperoleh dari indeks bias masing-masing bahan terhadap beberapa media, misalnya udara atau vakum. Dengan mengukur kecepatan cahaya di semua media, kita akan menentukan indeks bias untuk transisi dari vakum ke

lingkungan dan menyebutnya n i (misalnya, n i untuk udara adalah rasio

kecepatan di udara ke kecepatan di ruang hampa, dll.). Indikator
pembiasan untuk dua bahan i dan j adalah

Hubungan seperti itu ada, dan ini berfungsi sebagai argumen yang mendukung prinsip waktu paling sedikit.

Prediksi lain dari prinsip waktu paling sedikit adalah bahwa kecepatan cahaya dalam air, ketika diukur, harus lebih kecil dari kecepatan cahaya di udara. Prediksi ini bersifat teoretis dan tidak ada hubungannya dengan pengamatan yang darinya Fermat menurunkan prinsip waktu paling sedikit (sejauh ini kita hanya membahas sudut). Kecepatan cahaya di dalam air memang lebih kecil dari kecepatan di udara, dan hanya cukup untuk mendapatkan indeks bias yang benar.

Beras. 2.8. Lintasan gelombang radio melalui celah sempit

Prinsip Fermat mengatakan bahwa cahaya memilih jalur dengan waktu paling sedikit, atau paling ekstrem. Kemampuan cahaya ini tidak dapat dijelaskan dalam kerangka optik geometris. Ini terkait dengan konsep panjang gelombang, secara kasar, bahwa

segmen di depan jalur yang dapat "dirasakan" oleh cahaya dan dibandingkan dengan jalur tetangga. Fakta ini sulit dibuktikan secara eksperimental dengan cahaya, karena panjang gelombang cahaya sangat kecil. Tetapi gelombang radio dengan panjang gelombang, katakanlah, 3 cm "melihat" lebih jauh. Misalkan ada sumber gelombang radio, detektor dan layar dengan celah, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2.8; dalam kondisi ini, sinar akan melewati dari S ke D, karena ini adalah lintasan bujursangkar, dan bahkan jika celahnya dipersempit, sinar tetap akan lewat. Tetapi jika kita sekarang memindahkan detektor ke titik D", maka

dengan celah yang lebar, gelombang tidak akan bergerak dari S ke D ", karena mereka akan membandingkan jalur terdekat dan berkata: "semua jalur ini memerlukan waktu yang berbeda." Di sisi lain, jika Anda hanya menyisakan celah yang sempit dan dengan demikian mencegah gelombang memilih jalur, mereka akan cocok karena sudah ada beberapa jalur, dan gelombang akan mengikuti mereka! Jika celahnya sempit, lebih banyak radiasi akan sampai ke titik D" daripada melalui celah yang lebar!

Kuliah 3. Hukum optik geometris: Permukaan bola. Prisma. lensa

3.1. Panjang fokus permukaan bola

Mari kita pelajari sifat-sifat utama sistem optik berdasarkan prinsip Fermat tentang prinsip waktu paling sedikit.

Untuk menghitung perbedaan waktu dalam dua jalur cahaya yang berbeda, kita memperoleh rumus geometris: misalkan sebuah segitiga, tingginya h kecil, dan alas d besar (Gbr. 3.1); maka sisi miring s lebih besar dari alasnya. Cari berapa hipotenusanya

pangkalan: \u003d s - d. Dengan teorema Pythagoras s 2 - d 2 \u003d h 2 atau
	Tapi s - d = , dan s + d ~ 2s. Dengan demikian,
(s - d) (s + d) \u003d h

Beras. 3.1. Segitiga yang tingginya h lebih kecil dari alas d dan sisi miringnya s lebih besar dari alasnya

Hubungan ini berguna untuk mempelajari gambar yang diperoleh dengan permukaan melengkung. Pertimbangkan permukaan bias yang memisahkan dua media dengan indeks bias yang berbeda (Gbr. 3.2). Biarkan kecepatan cahaya sama dengan c di sebelah kiri, dan c / n di sebelah kanan, di mana n adalah indeks bias. Mari kita ambil titik O pada jarak s dari permukaan depan kaca dan titik lain O" pada jarak s" di dalam kaca dan coba pilih permukaan melengkung sehingga setiap sinar meninggalkan O dan masuk

Beras. 3.2. Berfokus pada permukaan bias

pada permukaan di R, datang ke titik O "(Gbr. 3.2). Untuk melakukan ini, Anda perlu memberikan permukaan sedemikian rupa sehingga jumlah waktu cahaya yang lewat dalam perjalanan dari O ke R (yaitu jarak OR dibagi dengan

dengan kecepatan cahaya) ditambah n c O P , yaitu. waktu tempuh dari P ke O",

adalah nilai konstan, tidak tergantung pada posisi titik . Kondisi ini memberikan persamaan untuk menentukan permukaan permukaan orde keempat.

Dengan asumsi bahwa P dekat dengan sumbu, kami menurunkan PQ tegak lurus dengan panjang h (Gbr. 3.2). Jika permukaannya adalah sebuah bidang yang melalui P, maka waktu yang diperlukan untuk melakukan perjalanan dari O ke P akan melebihi waktu untuk melakukan perjalanan dari O ke Q, dan waktu untuk melakukan perjalanan dari P ke O" akan melebihi waktu dari Q ke O" . Permukaan kaca harus melengkung. Dalam hal ini, kelebihan waktu pada jalur OV dikompensasikan dengan keterlambatan dalam melewati jalur dari V ke Q . Kelebihan waktu di jalan OP sama dengan h 2 / 2sc, kelebihan waktu di ruas O”P sama dengan nh 2 / 2s” c. Waktu tempuh VQ adalah n kali lebih besar dari waktu yang sesuai dalam ruang hampa, dan oleh karena itu waktu tambahan pada segmen VQ adalah (n – 1)VQ /C . Jika C adalah pusat bola dengan jari-jari R, maka panjang VQ adalah h 2 /2R. Hukum yang menghubungkan panjang s dan s "dan menentukan jari-jari kelengkungan R dari permukaan yang diinginkan mengikuti dari kondisi persamaan waktu untuk cahaya untuk melakukan perjalanan dari O ke O di sepanjang jalur apa pun:

		2 detik

Rumus ini, rumus lensa, memungkinkan Anda menghitung jari-jari kelengkungan permukaan yang diperlukan yang memfokuskan cahaya ke titik O ketika dipancarkan ke O.

Lensa yang sama dengan jari-jari kelengkungan R akan fokus pada jarak lain, mis. itu berfokus untuk setiap pasangan jarak yang jumlah kebalikan dari satu jarak dan kebalikan dari yang lain dikalikan dengan n adalah angka konstan - 1/s + n /s = konstan.

Kasus khusus yang menarik s adalah berkas cahaya paralel. Ketika s bertambah, jarak s "berkurang. Ketika titik O menjauh, titik O" mendekat, dan sebaliknya. Jika titik O pergi ke tak terbatas, titik O" bergerak di dalam kaca hingga suatu jarak yang disebut panjang fokus f". Jika seberkas sinar sejajar jatuh pada lensa, maka akan dikumpulkan di lensa pada jarak f. Anda dapat mengajukan pertanyaan dengan cara lain. Jika sumbernya

cahaya berada di dalam kaca, lalu di manakah sinar akan difokuskan? Khususnya, jika sumber di dalam kaca berada di tak terhingga (s =), lalu di mana fokus di luar lensa? Jarak ini dilambangkan dengan f. Anda bisa, tentu saja, mengatakan sebaliknya.

Jika sumber terletak pada jarak f, maka sinar yang melalui

permukaan lensa akan memasuki kaca dalam sinar sejajar. Sangat mudah untuk mendefinisikan f dan f :

Jika kita membagi setiap panjang fokus dengan indeks bias yang sesuai, kita mendapatkan hasil yang sama. Ini adalah teorema umum. Ini berlaku untuk sistem lensa yang kompleks, jadi perlu diingat. Ternyata secara umum dua panjang fokus dari sistem tertentu terkait dengan cara yang sama. Kadang-kadang

Halo! Vitaly Solovey bersamamu. Hari ini artikel saya akan membahas topik cermin parabola dan energi matahari secara umum. Beberapa tahun yang lalu, di Internet di Amerika Serikat, saya menemukan perangkat yang unik pada masa itu - cermin parabola, yang juga disebut konsentrator sinar matahari langsung. Secara visual, itu menyerupai parabola dengan permukaan cermin di dalamnya.

Prinsip pengoperasian pelat ini adalah ketika sinar matahari mengenai permukaan cermin, sinar tersebut dipantulkan dan terkumpul pada satu titik. Hal ini disebabkan bentuk parabola dari piringan dan berkas cahaya dipantulkan tepat pada sudut yang sama ketika mengenai permukaan cermin.

Dengan pelaksanaan yang benar dari apa yang disebut cermin cembung, suhu di tempat akumulasi sinar dapat mencapai 2.000 derajat Celcius.

Berikut video untuk membuktikannya.

Permukaan cermin parabola dapat berupa padat, yaitu tanpa jahitan, atau dari potongan cermin atau film reflektif. Dalam video di atas, cermin terdiri dari 5800 cermin kecil individu. Tetapi bagian yang sulit adalah membuat mereka baik-baik saja. Tempatkan semua 5800 cermin mini pada sudut yang benar.

Juga, permukaannya dapat ditutupi dengan potongan-potongan film perak reflektif, yang juga tidak baik, karena karena banyak jahitan, sinar matahari sedikit tersebar dan efeknya akan jauh lebih lemah.

Anda dapat bergerak dalam situasi ini jika pelat cembung itu sendiri dibuat dari beberapa bagian memanjang, di mana film reflektif direkatkan secara merata.

Dalam hal ini, sinar pantul pada sudut yang paling tepat akan difokuskan pada titik akumulasi. Namun cara pembuatan yang paling efektif tetaplah cermin kaca parabola alami, yang tentunya akan memakan banyak biaya untuk penggunaan cermin dalam kehidupan sehari-hari.

Pilihan paling sederhana dan paling efektif yang saya temukan adalah metode vakum membentuk cermin parabola.

Selama menempel, lebih baik untuk menyebarkan film dengan sisi cermin ke meja, dan menutupinya dengan piring yang ditempelkan dan menekannya sedikit.

• Sekarang, untuk membentuk bentuk parabola untuk film, perlu untuk memompa keluar udara dari bejana yang dihasilkan. Untuk melakukan ini, bor lubang di bagian mana pun dari mangkuk plastik dan masukkan katup sepeda di sana.

Penting! Gulungan perlu dipasang dengan sisi terbalik di dalam ke luar, karena kami akan memompa udara, dan tidak memompanya di dalam kapal.

Dan inilah yang seharusnya terjadi secara ideal:

Itu saja untuk saat ini, dalam artikel berikutnya saya akan berbicara tentang aplikasi cermin parabola lainnya yang sama pentingnya. Dan akhirnya, video tentang cara membuat api dengan kertas toilet dan satu sendok makan:

Dalam prakteknya, empat jenis cermin pantul parabola digunakan (Gbr. 41).

Jenis reflektor pertama (Gbr. 41, sebuah) adalah silinder parabola, di sepanjang garis fokusnya adalah pemancar linier. Akibatnya, keterarahan sistem antena pada bidang garis fokus (bidang XOZ) tergantung pada jumlah elemen penyinaran, seperti pada antena planar.

Direktivitas antena ini dalam bidang tegak lurus YOZ ditentukan terutama oleh dimensi silinder parabola, terkait dengan panjang gelombang.

Jadi, jika vibrator setengah gelombang dengan reflektor digunakan sebagai iradiator silinder parabola (untuk menghilangkan kebingungan, reflektor iradiator disebut counterreflektor), (Gbr. 41, a), maka sudut bukaan pola radiasi antara titik-titik nilai setengah daya pada bidang YOZ sama dengan 51 °, dan pola radiasi itu sendiri dinyatakan oleh kurva a yang ditunjukkan pada gambar. sebelas.

Variasi lainnya adalah antena dengan reflektor dalam bentuk paraboloid revolusi (Gbr. 41, b). Antena jenis ini digunakan dalam kasus di mana perlu untuk mendapatkan pola radiasi "jarum", yaitu pola sempit, baik di bidang vertikal maupun horizontal.

pada gambar. 41c menunjukkan antena dengan paraboloid revolusi terpotong, dan pada gambar. 41 G- paraboloid dibatasi oleh kontur elips. Reflektor jenis yang terakhir kadang-kadang disebut paraboloid dari jenis "irisan lemon" karena beberapa kemiripan eksternal dengan yang terakhir.

Antena yang ditunjukkan pada gambar. 41c dan G, digunakan untuk membuat pola radiasi kipas dan sektor dengan sudut bukaan kecil pada satu bidang dan lebar pada bidang yang tegak lurus terhadapnya.

Untuk membuat bagan kipas, antena parabola segmen juga digunakan, salah satu varietasnya ditunjukkan pada Gambar. 42. Antena ini berbentuk silinder parabola dengan tinggi kecil, ujungnya ditutup dengan pelat logam. Pola arah antena parabola tersegmentasi di pesawat YOZ mirip dengan tanduk sektor. Di pesawat XOZ itu jauh lebih sempit, karena fakta bahwa gelombang bidang muncul di celah antena parabola segmental (karena pantulan dari permukaan parabola), sedangkan di celah antena tanduk sektor, muka gelombang berbentuk silinder.

Antena segmen-parabola digunakan baik secara independen maupun sebagai umpan untuk antena parabola-silindris.

Dalam antena parabola tersegmentasi yang dirancang dengan benar, faktor pemanfaatan permukaan 7 agak lebih besar dari 0,8.

cermin parabola- paraboliškasis veidrodis statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: engl. cermin parabola vok. Parabolspiegel, m rus. cermin parabola, n pranc. miroir parabola, m… Terminal radioelektronika odynas

cermin parabola- parabolinis veidrodis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. cermin parabola vok. Parabolspiegel, m rus. cermin parabola, n pranc. miroir parabolique, m … Fizikos terminų odynas

cermin parabola dengan umpan pusat- Cermin parabola aksisimetris di mana umpan terletak pada fokusnya F. Dengan desain ini, cermin antena sebagian dinaungi oleh sistem umpan dan penyangganya terletak di balok utama antena (Gbr. C 4). Menikahi… …

cermin parabola dengan umpan offset- Cermin parabola non-aksisimetris (segmen parabola) dengan umpan ditempatkan di luar arah utama radiasi (Gbr. O 2). Dengan desain ini, bayangan permukaan cermin antena dikecualikan dan tingkat radiasi dikurangi dengan ... ... Buku Pegangan Penerjemah Teknis

cermin parabola (instalasi surya)- - [AS Goldberg. Kamus Energi Bahasa Inggris Rusia. 2006] Topik energi secara umum hidangan EN … Buku Pegangan Penerjemah Teknis

cermin multi-bagian- Cermin yang dapat dilipat (biasanya parabola), terdiri dari banyak bagian. Digunakan untuk membuat antena besar yang ditempatkan di luar angkasa (Gbr. M 5). [L.M. Nevdyaev. Teknologi telekomunikasi. Kamus penjelasan bahasa Inggris Rusia ... ... Buku Pegangan Penerjemah Teknis

Perangkat untuk memancarkan dan menerima gelombang radio. Antena pemancar mengubah energi osilasi elektromagnetik frekuensi tinggi, yang terkonsentrasi di sirkuit osilasi keluaran pemancar radio, menjadi energi gelombang radio yang dipancarkan. Transformasi……

Para arkeolog telah menemukan banyak bukti bahwa pada zaman prasejarah, orang-orang sangat tertarik pada langit. Yang paling mengesankan adalah struktur megalitik yang dibangun di Eropa dan di benua lain beberapa ribu tahun yang lalu. ... ... Ensiklopedia Collier

Tabel ini menyajikan instrumen astronomi utama yang digunakan dalam penelitian domestik. Singkatan Nama lengkap Pabrikan Sistem optik Diameter bukaan (mm) Panjang fokus (mm) Observatorium di ... Wikipedia

- (dari lat. reflecto I turn back, reflect) teleskop yang dilengkapi dengan lensa cermin. R. digunakan terutama untuk memotret langit, penelitian fotolistrik dan spektral, lebih jarang untuk pengamatan visual. PADA… … Ensiklopedia Besar Soviet