Hörnreflektor

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 31 juli 2017; verifiering kräver 21 redigeringar .

Hörnreflektor , retroreflektor  - en anordning i form av en rektangulär tetraeder med ömsesidigt vinkelräta reflekterande plan: strålen som infaller på hörnreflektorn reflekteras strikt i motsatt riktning [1] .

Det är på denna princip som användningen av den sk. reflektorer (reflektorer), som används i stor utsträckning vid bil-moto-cykeltransport för att indikera dimensioner i mörker, om externa belysningsanordningar är felaktiga. (Se "Praktisk tillämpning" nedan).

Så fungerar det [1]

Tänk på fallet när den infallande strålen inte är vinkelrät mot något av planen. Resten av ärendena hanteras på liknande sätt.

Låt den infallande strålens riktningsvektor ha koordinater (a, b, c) i koordinatsystemet, vars axlar är vinkelräta mot hörnreflektorns plan. Den infallande strålen kommer att reflekteras sekventiellt från alla tre spegelytorna. Efter den första reflektionen blir dess riktningsvektor (-a, b, c), efter den andra (-a, -b, c), efter den tredje (-a, -b, -c). Det är tydligt att vektorn (-a, -b, -c) är riktad motsatt riktningsvektorn för den ursprungliga strålen.

Tillverkningsfunktioner

Trots samma princip skiljer sig reflektorer för optiska och radiovågor i design. Reflektorer för det optiska området , som regel, är gjorda i form av en rektangulär tetraeder av ett transparent material (glas, transparent plast). Ljusstrålar reflekteras från ansiktena på grund av effekten av total intern reflektion . Hela reflektorn består av många tetraedrar. Från den sida där strålarna kommer ifrån ser varje cell ut som en liksidig triangel. På detta sätt uppnås minimitjockleken på hela enheten och dess kostnad - utan att huvudfunktionen skadas.

I speciella fall där en speciell reflektionsnoggrannhet krävs, försummas minskningen i dimensioner för att erhålla högsta möjliga tillverkningsnoggrannhet.

Radiovågsreflektorer har samma design som optiska, men är gjorda av metall: det är en spegel för radiovågor . Reflektorns dimensioner måste vara större än några våglängder, d.v.s. för mikrovågsradar är detta centimeter - tiotals centimeter. För att skapa en hörnreflektor som reflekterar radarvågor från valfri riktning placeras 8 hörnreflektorer rygg mot rygg i form av en oktaeder ("diamant"). Inom sjöfartsindustrin placeras de på brobryggor, bojar, fartyg och särskilt livbåtar för att säkerställa att de syns tydligt på fartygets radarskärmar. Att placera en reflektor på en höjd av 4,6 meter över havet (till exempel på masterna på ett fartyg) ger sikt mot horisonten i 8 kilometer eller 4,5 nautiska mil. Marinradarer använder våglängder på 2,5–3,75 cm, vilket tillåter användning av små 30 cm reflektorer. Inom flygnavigering installeras hörnreflektorer på landsbygdsbanor för att synas på flygplanets radar.

Kända tillämpningar av hörnreflektorer

Hörnreflektorn av Lunokhod-1 gav ett 20-tal mätningar 1971-1972 , men sedan förlorades dess exakta position . Den 22 april 2010 rapporterade amerikanska forskare från University of California i San Diego att de kunde ta emot en laserstråle från Lunokhod-1 hörnreflektorn för första gången sedan 1971.

Hörnreflektorn installerades vid den automatiska stationen " Luna-21 " [2] . Från jordens yta belystes en del av månen, på vilken en automatisk station med hörnreflektor var belägen, av en laserstråle. Strålen "återvände" till samma plats där lasern var. Genom att mäta den exakta tiden från det att lasern slogs på till det ögonblick då signalen kom tillbaka, var det möjligt att med mycket hög noggrannhet (upp till 40 cm) hitta avståndet från jordens yta (från lasern) till månens yta (stationens hörnreflektor) [2] .

Tillämpningar i praktiken

Hörnreflektorer används ofta för

Spela in modeller

Se även

Anteckningar

  1. 1 2 Beviset ges i: Kravtsov V., Serbin I. Hörnreflektorer //  Kvant: journal. - 1978. - Nr 12 . - S. 7-9.46 .
  2. 1 2 Automatisk station "Luna-21" Arkivexemplar daterad 12 februari 2010 på Wayback Machine .
  3. Världens största reflex . // Optical Spectra, april 1977, v. 11, nr. 4, sid. 22.