GeogebraPARABOLIČNO ZRCALO – ODBOJ ŽARKOV, VZPOREDNIH OPTIČNI OSI ZRCALA

Zrcalo se imenuje parabolično, ker ima njegova površina obliko rotacijskega paraboloida. Presek zrcala z ravnino (prikazano na tej animaciji), ki vsebuje optično (simetrijsko) os zrcala in vpadni žarek, je parabola. Kot pri vsakem odboju žarkov velja tudi pri odboju od paraboličnega zrcala splošni odbojni zakon, ki pove, da je vpadni kot vpadnega žarka enak odbojnemu kotu odbitega žarka. Zanimiva značilnost zrcal, izdelanih v obliki rotacijskega paraboloida, je ta, da se vsi svetlobni žarki, ki na zrcalo vpadajo vzporedno s simetrijsko osjo zrcala, po odboju na zrcalu sekajo v isti točki. To točko imenujemo gorišče. Zaradi te svoje lastnosti so parabolična zrcala široko uporabna. Parabolična zrcala nimajo napake, ki jo pri krogelnih zrcalih imenujemo napaka pasov, in je povezana z razmazanostjo gorišča.

Na dinamičnem prikazu je rdeče narisan žarek, ki vpada na zrcalo vzporedno z optično osjo zrcala. Po prvem odboju žarka na zrcalu gre odbiti žarek skozi gorišče zrcala in se zatem od zrcala odbije še enkrat. Po drugem odboju žarka na zrcalu je smer potovanja žarka točno nasprotna smeri vpadnega žarka.

Rumene črte predstavljajo žarke v praktičnih primerih, ko žarki prihajajo in se zbirajo v gorišču (kot pri sončni elektrarni in antenah), ali obratno, ko izvirajo v gorišču paraboličnega zrcala in jih zrcalo po odboju usmeri vzdolž optične osi zrcala (kot pri žarometih).

Z drsnikoma lahko spreminjaš ukrivljenost parabole in položaj vpadnega žarka.

Nekatere sončne elektrarne delujejo tako, da so po velikem polju, ki je v obliki rotacijskega paraboloida, nameščena zrcala. Sončni žarki se od zrcal odbijajo proti gorišču, kjer je rezervoar z vodo. Podobno delujejo satelitske antene. Antena parabolične oblike prestreže elektromagnetne valove in jih po odboju usmerja proti svojemu gorišču, kjer je sprejemnik. Parabolična zrcala delujejo tudi v ‘obratni smeri’.  Pri avtomobilskih žarometih je svetilo (žarnica) postavljena v gorišče paraboličnega zrcala. Od žarnice gredo žarki v vse smeri. Žarki, ki gredo od žarnice proti zrcalu, se od njega odbijejo tako, da so po odboju vsi vzporedni optični osi zrcala in dobro osvetlijo območje v bližini optične osi zrcala.

Draško Drašković, december 2009