«Історія дзеркала»

Міністерство освіти Російської Федерації

МОУ середня загальноосвітня школа № 1

РЕФЕРАТ

«Історія дзеркала»

виконала:

Макаревич Олександра

9 «А» клас

перевірив:

викладач хімії

вищої категорії

Десятниченко О.А.

Слайд - презентація

викладач інформатики

першої категорії

Рейзвих Т.Н.

Волхов

2005

ЗМІСТ.

1. Введення 4

2. Світло мій, дзеркальце, скажи ... 5

3. Фізичний принцип дзеркал 6

4. Різновид дзеркала

4.1 Ртутні дзеркала 8

4.2 Метод Ю. Лібіха (срібне дзеркало) 8

4.3 Мідне дзеркало 9

4.4 Свинцеве дзеркало 10

5. Дзеркальні образи 12

6. Старе, старе дзеркало 13

7. Дзеркало, з фізичної точки зору

7.1 Що таке дзеркало і де його беруть. 14

7.2 Оптичні властивості дзеркала. 14

7.3 Плоске дзеркало 14

7.4. Властивість відбивають 15

8. Виробництво дзеркал 17

9. Застосування дзеркал в науці, техніці та медицині 19

10. Висновок 20

11. Список літератури 21

12. Додаток 22

1. ВВЕДЕННЯ.

житті кожної людини дзеркало відіграє важливу роль: з нього починається ранок - людина умивається, приводить себе в порядок, заглядає в нього і протягом дня ...

Властивість дзеркал відображати навколишні предмети вражало уяву людини, створювало благодатний грунт для забобонів, казок і переказів, Згідно з однією з таких романтичних історій чарівним дзеркалом ( «дзеркало ... з кришталю ... подароване ... архангелом Гавриїлом») користувалися відомі містики , алхіміки, астрологи і авантюристи XVI століття, англійці Джон Ді і Едвард Келлі. Вони прибули до Польщі на запрошення короля Стефана Баторія, «маючи при собі" кришталеве дзеркало ". Під впливом певних магічних маніпуляцій на кришталевому диску виникали бачення »:« У монастирі норбертінок в Домброва 12 травня 1583 року по шляху в неполоміцкій замок заночували Ласький, Ді і Келлі. Десь тут, може бути біля однієї з цих масивних стін, стояло, загадково поблискуючи, "кришталеве дзеркало" і мовою бачень говорило про підступний злочин. Це тут в середині червня, коли Ді і Келлі поверталися до Праги ... безповоротно зникло їх чудодійний "кришталеве дзеркало". Магістр Ді велів виготовити йому в Англії нове, яке і понині можна бачити в Британському музеї ». Втім, це дзеркало не йшло ні в яке порівняння з втраченим і не виправдала очікувань мага.

Дзеркало-ідол в людській свідомості стало асоціюватися з таємницями часу, буття і небуття. Мабуть, немає предмета, частіше дзеркала фігурує в різного роду звичаї і забобони.

Звичайно, дзеркало - це перш за все засіб для відображення реального. Дзеркало і правильне свій відбиток у певною мірою поняття синонімічні, що використовувалося в новозавітних текстах: «Ми ж все, відкритим ліцеї, як в дзеркалі ... перетворюємося».

Індієвий дзеркала - не чистий вимисел, продиктований уявою письменника. У роки Другої світової війни вони виявилися незамінними при захисті Британських островів від вторгнення з материка. Потужний світло прожекторів з індієвий дзеркалами-відбивачами пробивав навіть густий лондонський туман і дозволяв силам протиповітряної оборони ефективно боротися з авіацією противника.

2. Свет мой, зеркальце, СКАЖИ ...

Приголомшливо, але вік дзеркала, виявляється, близько п'яти тисяч років! Наші далекі предки робили дзеркала з каменю і металу. Найбільшою популярністю користувалися металеві листки, ретельно відполіровані з одного боку і з прикрасами на інший. В кінці XIII в. у Венеції, на острові Мурано, було винайдено дзеркальне скло і покладено край «монополії» металевих дзеркал. Перші венеціанські дзеркала прикрасили палаци європейських монархів і знаті. Не дивно, що в інших країнах також мріяли налагодити виробництво дзеркал. Першою вдалося це зробити Франції, переманивши в 1655 р чотирьох склярів з Венеції в Париж, де вони і налагодили роботу скляної мануфактури. За Францією пішла Німеччина, а потім і Англія. У Росії дзеркальні заводи з'явилися за часів Петра I, і з тих пір дзеркала стали широко використовуватися в архітектурі, побуті і техніці.

3. Фізичний ПРИНЦИП ЗЕРКАЛ

В історичному аспекті дзеркала можна умовно розділити на скляні та металеві.

І в XIV столітті, при існуючому розмаїтті дзеркал, металеві цілком уживалися зі скляними: «Все дзеркала, які тільки є в ... будинку ... притягли і розвісили впритул одне до іншого по стінах ... Тут були дзеркала з відполірованого до блиску срібла, круглі, як тарілки, і дзеркала на ручці, дзеркала скляні, накладені на олов'яний лист, вирізані у вигляді восьмикутника і вставлені в позолочену раму ».

Лише за часів Пушкіна настала остаточна перемога скляного дзеркала. Навіть поняття «скло» і «дзеркало» стали вживати в певною мірою як синоніми:

Пушкін недарма присвятив дзеркало Венери (КІПРІДА). Згідно міфології як спис і щит (♂) відносяться до атрибутів бога Марса, так дзеркало (♀) - невід'ємний атрибут Венери. Поняття «дзеркало» вельми образно і алегорично. Навіть в техніці поверхню рідини називають дзеркалом, наприклад в ній існує термін «дзеркало випаровування». Ну, а літератори експлуатують цей образ надзвичайно широко: «Ставок стояв величезним чорним дзеркалом».

Першим дзеркалом, яке використовував людина, безумовно, було водне. Їм користувалися як первісна людина, так і цивілізований римський громадянин:

Варто лише винести нам

під відкрите зоряне небо

Повний водою посудину,

як зараз же в ньому відіб'ються

Зірки небес і промені

засяють на гладі дзеркальної.

Тіт Лукрецій Кар. Про природу речей

Фізичний принцип Дзеркала

Фізичний принцип роботи дзеркала полягає в відображенні потрапляють на нього променів, т. Е. Коли на об'єкт падає світловий потік, частина його поглинається, а частина відбивається. При цьому відбитий потік світла несе інформацію про об'єкт, від якого відбився. Якщо ж на шляху відбитого світлового потоку поставити дзеркало, то він відіб'ється і наші очі зможуть сприймати вторинний потік, подібний первинно відбитому. Ступінь цього подібності і характеризує якість дзеркала:

Привиди все, нарешті,

що є нам, відбиваючись

У дзеркалі, або в воді,

иль в поверхні будь-якої блискучої,

Так як по виду вони

справжнім предметів подібні,

Повинні з образів бути,

що виходять від цих предметів.

Значить, у всяких речей існують

найтонші форми

Або подібності їх,

хоч ніхто не здатний їх бачити

Порізно, але все ж шляхом

безперервних своїх відображень

Видно бувають вони,

віддаючись від гладі дзеркальної.

І зберігатися не можна,

очевидно, їм інакше, щоб

У точності відображати

всіляких предметів фігури.

Тіт Лукрецій Кар. Про природу речей.

Якщо ж поверхня дзеркала орієнтована по

відношенню до світлового потоку по-різному, що властиво кривим дзеркалам, то відображення спотворюється. Причому чим більше кривизна дзеркала, тим сильніше спотворення при відображенні. Друга умова - найбільш повне відображення променів. Якщо скло безбарвне і прозоре, то значну частину променів пропускає, якщо воно темне і каламутне - поглинає. У будь-якому випадку спостерігається слабке зображення, адже число вдруге відбитих променів набагато менше числа відбитих спочатку. Якщо ж поставити за склом рівну і добре відбиває світло площину, то інтенсивність відбитого зображення багаторазово зросте. Так на рубежі старої і нової ер з'явилися дзеркала, що складаються з двох пластин: светопропускающей скляній і вміщеній за нею світловідбиваючої металевої. Як світловідбиваючої підкладки добре зарекомендували себе олов'яні пластини. Вони білого кольору (мають мале і пропорційне светопоглощение), блискучі (мають високу світловідбиваючої здатністю) і добре обробляються, що дозволяє зробити їх поверхня дуже рівною (нерівності викликають спотворення зображення).

Однак, як точно ні підганяв один до одного поверхні скляної і олов'яної пластин, між ними все одно залишаться нехай і невеликі, але зазори, і відображення, відповідно, буде спотворюватися. До того ж в порожнині між склом і оловом будуть проникати волога і агресивні гази, що призведе до потемніння поверхні олова. Якість зображення і термін служби дзеркала зростають, якщо сформувати шар олова безпосередньо на поверхні скла. Можна, нагріваючи «сендвіч» зі скла і олов'яної фольги, розплавити олово і таким чином отримати світловідбиваючий шар, але краще для цього використовувати олов'яну амальгаму.

4. Різновиди ДЗЕРКАЛА.

4.1. ртутні дзеркала

Ртуть утворює з багатьма кольоровими металами рідкі сплави-розчини - амальгами. Якщо нанести на поверхню скла шар олов'яної амальгами і добре все прогріти, то частина ртуті випарується, а на склі сформується і зафіксується покриття, що складається з олова і його амальгами. Термічний розклад амальгами дозволяє отримувати на склі не тільки олов'яні покриття, але і істотно більш якісні - срібні:

Ме * Н g _n → Ме ↓ + n Hg ↑,

де Ме = Sn, Аg і т. д.

Однак амальгамний метод має безліч недоліків: виділяються при розкладанні амальгами пари ртуті дуже отруйні, технологія нанесення амальгами вимагає строго горизонтального положення скляної матриці, рівномірного нагріву і розподілу амальгами.

Тому не дивно, що в Середні століття гарне дзеркало було предметом рідкісним і цінним: «... золотий і срібний посуд. Між цими багатствами видавався предмет дорогоцінний по своїй рідкості. Це було венеціанське дзеркало в рамі чорного дерева, в тридцять три сантиметри висоти і ширини, дзеркало, в яке виглядала Ізабелла Баварська. Пізніше воно надавало ту ж послугу Маргариті Анжуйской, дружині Карла VII. Хроніка не згадує, щоб Агнеса Сорель ... користувалася ним, але ... стверджує, що Людовик XI часто дивився в це дзеркало ... Від короля до короля це дзеркало дійшло до Франциска I ... Нарешті, Катерина Медічі, якій воно дісталося, любила відображати в ньому ... свої риси ... ».

Втім, вже в ті далекі часи скляне дзеркало увійшло в побут людини.

До кінця XVIII - початку XIX ст. дзеркало і раніше залишалося дуже цінним предметом, але навіть звичайний цирульник міг собі дозволити мати дзеркало великих розмірів, ніж у коронованих осіб Середньовіччя.

4.2. Метод Ю. Лібіха (срібне дзеркало)

В історичному аспекті виробництво дзеркал певною мірою можна розглядати як показник розвитку цивілізації - сукупність розвитку науки і технології, естетичних запитів і їх матеріального задоволення, комерційного попиту і пропозиції. В середині XIX ст. завдяки розвитку хімії у виробництві дзеркал стався різкий стрибок. Знаменитий хімік Ю. Лібіх в листі до колеги писав: «Я знову займаюся фабрикацією дзеркал, завдяки деяким поліпшенням думаю, що можна приготувати правильні дзеркала будь-яких розмірів».

В основу методу Лібіха була покладена реакція відновлення срібла альдегидами (термін «альдегід» також запропонував Лібіх), відома нині як якісна реакція «срібного дзеркала». Додаючи до розчину нітрату срібла луг, Лібіх отримував оксид срібла, який вифільтрував і розчиняв в надлишку водного аміаку:

2А gNO ₃ + 20Н ^- = А g ₂ O ↓ + 2 NO з ^- + Н ₂ O;

А g ₂ O + 4 NH ₃ + Н ₂ O = 2 [Аg (NН _{3) 2]} ОН.

Якщо до утворився аміакати срібла додати формалін (водний розчин формальдегіду) або іншу речовину, що містить альдегідну групу, наприклад глюкозу, і підігріти суміш, то відбудеться відновлення металу і на стінках посудини з'явиться срібне покриття:

2 [Аg (NН _{3) 2]} ОН + СН ₂ O →

→ 2 Ag ↓ + 3 NH ₃ + H ₂ O + НСООNH _4.

Якщо ж в реакційну суміш помістити ретельно відмиту і знежирену скляну пластину, то блискучий шар срібла утворюється і на ній. Якщо скло з одного боку було чимось захищено, то після видалення захисного шару виходить гарне дзеркало, яке, якщо ізолювати срібне покриття від прямого контакту з навколишнім середовищем (наприклад, пофарбувати або заклеїти), буде служити довгі роки.

4.3. мідне дзеркало

Хімічним шляхом можна отримати не тільки срібне, а й мідне дзеркало. Це дещо складніший у виконанні (якщо процес відновлення проходить не до кінця, то поряд з міддю осідає оксид міді (I), при цьому покриття втрачає блиск і може легко відійти від скляної основи), але красивий і цікавий досвід. До розчину мідного купоросу спочатку додають гліцерин і великий надлишок формаліну. Потім по краплях додають розчин гідроксиду натрію і нагрівають суміш до 50-70 ⁰ С. Якщо стінки реакційної посудини досить чисті, то на них незабаром може утворитися блискуче мідне покриття.

Хімізм цього процесу приблизно наступний. Сульфат міді (II) взаємодіє з гліцерином з утворенням розчинної комплексної сполуки, умовно:

З uSO ₄ D З u ^{2 +} + SO ₄ ^2;

Сu ²⁺ + n СН ₂ (ОН) СН (ОН) СН ₂ (ОН) D

D [Сu * n СН ₂ (ОН) СН (ОН) СН ₂ (ОН)] ^2+.

У лужному середовищі початковий комплекс руйнується, а що утворився гліцерат міді знаходиться в рівновазі з гідрокеідом міді (II):

Cu * nCH ₂ -CH-CH ₂ ²⁺ D CH ₂ -CH- CH ₂ ⁺

IIIIII

OH OH OH O-Cu-O OH

+ 2H ⁺ + (n-1) CH ₂ - CH - CH _2;

III

OH OH OH

З H ₂ - CH - CH ₂ + 2OH ^- D

III

O-Cu-O OH

D Cu (OH) ₂ + CH ₂ (O ^-) - CH (O ^-) - CH ₂ (OH).

Гідроксид міді (II) взаємодіє з формальдегідом, в результаті чого утворюється мідне дзеркало:

В результаті реакції утворюється кислота, тому для її нейтралізації по ходу процесу потрібно додавати луг, але уникати її надлишку.

4.4. свинцеве дзеркало

При бажанні можна отримати на склі і свинцеве покриття, але в якості дзеркала воно буде абсолютно нефункціональним, а ось обложені покриття з сульфіду свинцю (II) дають прийнятні за якістю відображення. Для виготовлення такого дзеркала треба змішати в чистому склянці розчини солі свинцю і тіосечовини, додати міцний розчин лугу і підігріти. Тіосечовина утворює з сіллю свинцю розчинна комплексна сполука, яке в лужному середовищі розкладається з утворенням сульфіду свинцю:

РЬ ²⁺ + nH ₂ N - C (S) - NH ₂ "

[РЬ * nH ₂ N - C (S) - NH _2] ²⁺

[РЬ * nH ₂ N - C (S) - NH _2] ²⁺ "nH ₂ N - C ⁺ (H) = NH +

S - Pb ⁺

(n - 1) H ₂ N - C (S) - NH _2;

NH ₂ - C ⁺ (H) = NH + 2OH ^- "NH ₂ - C ⁺ (OH) - NH _2"

S - Pb ⁺ S - Pb - OH

O

ll

"H ₂ N - C - NH ₂ + PbS + H ₂ O

Новоутворена при розкладанні свинцевого комплексу сечовина далі гідролізується до карбонату амонію:

(NH _{2) 2} СО + 2Н ₂ 0 "(NH _{4) 2} СО _3.

Процеси, що відбуваються можна відобразити однієї узагальненої схемою:

РЬ ²⁺ + 2OН ^- + (NH _{2) 2} СS + Н ₂ O =

= РЬS $ + 2NН ₄ ⁺ + СО ₃ ^2.

Практичного поширення цей метод не отримав, оскільки в результаті утворюється покриття чорного кольору, що не забезпечує передачу кольору на відображенні. Однак цей досвід гарний і пізнавальний: демонструє, як багато стадій процесу і різноманітних хімічних перетворень може ховатися за коротким записом сумарного рівняння.

5. ДЗЕРКАЛЬНІ ОБЛИЧЧЯ

Як бачимо, дзеркала бувають різні. У фантастичних творах І. А. Єфремова фігурують індієвий дзеркала: «- Подивіться на це дивне дзеркало. - Шатров узяв металевий диск ... З одного боку поверхню диска була ... відполірована і дуже тверда. Це був прозорий як скло шар, під яким виднівся чистий сріблясто-білий метал ... - Метал під плівкою - це індій, чудовий метал ».

На водній гладі при певній освітленості можуть відображатися казкові дзеркальні двійники: «Біле хмарне небо, прибережні дерева, очерет і човни з людьми і з веслами відбивалися у воді, як в дзеркалі; під човнами, далеко в глибині, в бездонній прірві теж було небо і літали птиці).

Дзеркальна гладь:

В цей час лебідь біла

Оглянула гладь дзеркальну

І на небі відображає

Побачила крила довгі [30, с. 294].

Дзеркало затону:

Задрімали зірки золоті,

Затремтіло дзеркало затону,

Видніється світло на заводі річкові

І рум'янить сітку небосхилу.

С. Єсенін. Доброго ранку! [31, с. 327]

Озеро-дзеркало:

Як довгий стяг перед війною;

І страшний вигляд передавався

Озер пустельних дзеркалам ...

Ф. Глінка. Карелія [32, с. 54]

Дзеркало річки:

На тисячі небес дробитися,

Щоб після знову цілим злитися

Внизу на дзеркалі річки ...

Тут буду я! Тут, життя, теки! [Там же, с. 58]

«Дзеркальних» образів створено дуже багато. Дзеркало - це не тільки блискуча і відображає, але і рівна поверхня, наприклад крижана:

Як весело, взувши залізом гострим ноги,

Ковзати по дзеркалу стоячих, рівних річок!

А зимових свят блискучі тривоги? ..

А. С. Пушкін. Осінь [16, с. 379]

Дзеркало може бути не тільки рівним, але і кривим, а спотворення кривого дзеркала - дуже часто вживається метафора: «Наша сцена, замість того, щоб бути дзеркалом нашого життя, служить збільшувальним дзеркалом для одних лакейських наших».

Дзеркальна поверхня може уособлювати і чистоту: «Пусто блищала своїми величезними дзеркально-чистими кімнатами наша простора казенна квартира».

6. СТАРЕ, СТАРЕ ДЗЕРКАЛО ...

Деякі літературні фрагменти дозволяють витягти і значиму хімічну інформацію про дзеркалах: «ілюзорність дверима служило велике дзеркало, за своїми розмірами що було шедевром венеціанського майстерності. Від часу воно набуло дивовижний, неповторний відтінок глибоких, як би підземних вод, і все образи, в ньому виникали, були оповиті сутінковим туманом, здавалися чимось таємничим і далеким. Вогні в ньому відбивалися немов затуманеними. Все малювалося в ньому значним і віддаленим, немов доходить з глибини потойбічного ».

Потускнение дзеркала згадується і Буніним: «... коли ... веселий відблиск скла передавався в тьмяне овальне дзеркало, що висіло на стіні навпроти дверей». Дзеркало - тьмяне, хоча скло зберегло «веселий» блиск. Значить, потускнение пов'язано не зі склом, а з трансформаціями, що відбуваються в металевому світлорефлекційному шарі.

Після загального потускнения наступна стадія старіння дзеркала - фрагментарне почорніння (фрагментарне через нерівномірних деструктивних змін), поступово робить його непридатним для використання: «... увійшовши, стала, як вдома, знімати перед моїм сіро-сріблястим, місцями почорнілим дзеркалом капелюх» [28].

Мутніє дзеркало тому, що з часом, особливо у вологому атмосфері, шар срібла кілька відходить від скла, а виникла при цьому прошарок (часом повітряна, а часом і водяна) сприяє розсіюванню відбитих променів. В утворену щілину потрапляють містяться в атмосфері, - кисень, сірководень, оксид сірки (IV). При цьому протікає цілий ряд хімічних реакцій, що призводять в остаточному підсумку до утворення чорного сульфіду срібла - до потускнению дзеркала:

4 А g + 2 Н ₂ S + О ₂ = 2 А g ₂ S + 2H ₂ O

SO ₂ + Н ₂ O D Н ₂ SO _3;

Н ₂ S0 ₃ + 2 Н ₂ S = 3S + ДТ ₂ O;

2Ag + S = Ag ₂ S

Чим більше сульфіду срібла утворюється, тим сильніше світловідбиваючий шар відходить від скла і тим активніше йдуть деструктивні процеси.У підсумку на дзеркалі утворюються чорні сульфідні плями і прогалини - результат осипання зруйнованого срібного покриття.

Втім, дзеркало може зіпсуватися не тільки за хімічними причин, але і по фізичним. Скло - матеріал крихкий, і дзеркало легко може розбитися.

7. ДЗЕРКАЛО, С ФІЗИЧНОЇ ТОЧКИ ЗОРУ.

7.1. ЩО ТАКЕ ДЗЕРКАЛО, І ДЕ ЙОГО БЕРУТЬ?

ДЗЕРКАЛО, тіло, що володіє полірованою поверхнею і здатне утворювати оптичні зображення предметів (в тому числі джерел світла), відображаючи світлові промені - Перші відомості про застосування металевих дзеркал (з бронзи або срібла) у побуті відносяться до ТРЕТЬОМУ тисячоліття до нашої ери. У бронзовому столітті дзеркала були відомі переважно в країнах Стародавнього Сходу, в залізному столітті набули ширшого поширення. Лицьова сторона металевого дзеркала була гладко відполірована, зворотна - покрита гравірованими або рельєфними візерунками або зображеннями; форма зазвичай кругла, з ручкою (у древніх греків часто у вигляді скульптурні фігури). Скляні дзеркала (з олов'яної або свинцевою підкладкою) з'явилися у римлян в ПЕРШОМУ столітті нашої ери; на початку середніх століть вони зникли і знову з'явилися тільки в XIII столітті. У XVI столітті була винайдена підводка скляних дзеркал олов'яної амальгамою. З XVII століття різноманіття форм і типів дзеркал (від кишенькових до величезних трюмо) зростає, обрамлення дзеркал стають більш ошатними. Часто дзеркала служать обробкою стін і камінів в палацових інтер'єрах епохи бароко і класицизму. У XX століття з розвитком тенденцій функціоналізму в архітектурі дзеркала майже втрачають декоративну роль і зазвичай оформляються відповідно до їх побутовим призначенням (в простій металевій рамці або зовсім без обрамлення).

7.2. Оптичні властивості дзеркала.

Якість дзеркал тим вище, чим ближче форма його поверхні до математично правильною. Максимально допустима величина мікро-нерівностей поверхні визначається призначенням дзеркал для астрономічних і деяких лазерних дзеркала вона не повинна перевищувати 0,1 найменшої довжини хвилі λ _min падаючого на дзеркало випромінювання, а для прожекторних або конденсорних дзеркал може доходити до 10 λ _min

Положення зображення оптичного, що дається дзеркалом, може бути визначено за законами геометричної оптики; воно залежить від форми поверхні дзеркала і положення зображуваного предмета.

7.3. ПЛОСКА ДЗЕРКАЛО

Плоске дзеркало - єдина оптична система, яка дає повністю безаберраціонное зображення (завжди уявне) при будь-яких падаючих на нього пучках світла. Це властивість плоских дзеркал зумовило їх широке використання зі всілякими конструктивними цілями (поворот світлового пучка, автоколімацію, перевертання зображень і т. Д.); такі дзеркала входять до складу найточніших виміряє, приладів (наприклад, інтерферомет рів).

В оптичних системах застосовують також увігнуті і опуклі дзеркала Їх відображають поверхні роблять сферичними, нараболоідальіимі, еліпсоїдального, тороїдальними; застосовують і дзеркала з поверхнями складніших форм. Увігнуті дзеркала найчастіше (але не завжди) концентрують енергію пучка світла, збираючи його, опуклі - розсіюють. Неплоскі дзеркала володіють усіма притаманними оптичним системам аберацією, крім хроматичних. Положення зображення предмета, створюваного дзеркала з поверхнею, яка має віссю симетрії, пов'язане з радіусом кривизни дзеркала в його вершині О (рис. 1) співвідношенням: де S - відстань від вершини Про до предмета А, S'- відстань до зображення А '. Ця формула строго справедлива лише в граничному випадку нескінченно малих кутів, утворених променями світла з віссю дзеркала; проте вона є хорошим наближенням і при кінцевих, але досить малих кутах. Якщо предмет знаходиться на відстані, яке можна вважати нескінченно великим, s 'дорівнює фокусній відстані дзеркала: s' = f '= r / 2.

7.4. Властивості поверхні, що відбиває.

Дзеркало повинно мати високий відображення коефіцієнт. Великими коефіцієнтом відображення мають гладкі металеві поверхні: алюмінієві - в ультрафіолетовому, видимому і інфрачервоному діапазонах, срібні - у видимому і інфрачервоному, золоті - в інфрачервоному. Відображення від будь-якого металу сильно залежить від довжини хвилі світла X: з її збільшенням коефіцієнт відображення К>. зростає для деяких металів до 99% і більше (рис. 2).

Коефіцієнт відображення у діелектриків значно менше, ніж у металів (для скла з показником заломлення n = 1,5 усього 4%). Однак, використовуючи інтерференцію світла в багатошарових комбінаціях прозорих діелектриків, можна отримати (у відносно вузькій області спектра) відображають поверхні з коефіцієнтом відображення більше 99% не тільки у видимому діапазоні, а й в ультрафіолетовому, що неможливо з металевими поверхнями. Діелектричні дзеркала складаються з великого (13 - 17) числа шарів двох діелектриків поперемінно з високим і низьким п. Товщина кожного шару така, що оптична довжина шляху світла в ньому становить ^1/4 довжини хвилі. Непарні слів робляться з матеріалу з високим п (напр., Сульфіди цинку, сурми, оксиди титану, цирконію, гафнію, торію), а парні - з матеріалу з низьким п (фториди магнію, стронцію, двоокис кремнію). Коефіцієнт відображення діелектричного дзеркала залежить не тільки від довжини хвилі, але і від кута падіння випромінювання.

8. ВИРОБНИЦТВО ДЗЕРКАЛА

У давнину в якості дзеркала використовували поліровані металеві пластини. З розвитком виробництва скла металеві дзеркала поступилися місцем скляним, відбивною поверхнею яких були тонкі шари металів, нанесених на скло. Спочатку невеликі дзеркала неправильної форми отримували, наливаючи в скляний сферичний посудину розплавлений метал, який, застигаючи, утворював відображає шар (після охолодження посудину розрізали). Перші скляні дзеркала - значних розмірів виготовляли нанесенням на скло ртутно-олов'яної амальгами. Згодом цей шкідливий для здоров'я працюючих спосіб був замінений хімічним срібленням, заснованим на здатності деяких з'єднань, що містять альдегідну групу, відновлювати з розчинів солей срібло у вигляді металевої плівки. Найбільш поширений технологічний процес виробництва дзеркала 'сріблення складається з наступних основних операцій: видалення з поверхні скла забруднень і продуктів корозії, нанесення центрів осадження срібла, власне сріблення і нанесення захисних покритті на що відображає шар. Зазвичай товщина срібної плівки коливається від 0,15 до 0,3 мкм. Для електрохімічний захисту відбиває шару його покривають мідною плівкою, сумірною по товщині з срібною. На мідну плівку наносять лакофарбові матеріали - полівінілбутіральная, нітроепоксидниє, епоксидні емалі, що попереджають механічні пошкодження захисного шару. Дзеркало технічного призначення виготовляють з відбивають плівками з золота, паладію, платини, свинцю, хрому, нікелю і ін.

Дзеркала виготовляють також способами металізації скла катодним розпиленням і випаровуванням у вакуумі. Особливого поширення набуває термічне випаровування алюмінію у вакуумі при тиску 6,7 * 10 ^-2 - 1,3 * 10 ^-3 н / м ² (5 * 10 ^-4 - 10 ^{-3 мм} рт. ст.). Випаровування алюмінію здійснюється з джгутів з вольфрамової дроту або з жароміцного тигля. Підготовка поверхні скла до алюмінювання виконується ще більш ретельно, ніж перед хімічним срібленням, і включає зневоднення і обробку електричним розрядом при значенні вакууму 13,3 н / м ² (10 ^-1 мл рт. Ст.). Товщина алюмінієвої плівки для отримання дзеркала з максимальною відбивною здатністю повинна становити не менше 0,12 мкм. Завдяки підвищеній хімічній стійкості алюмінійовані дзеркала іноді використовуються як поверхні зовнішнього відбиття, які захищаються оптично прозорими шарами Аl ₂ О _3, SiO _2, МgF _2, ZnS і ін. Зазвичай же шар алюмінію покривається непрозорими лакофарбовими матеріалами, такими ж, як і при сріблення. Деяка нерівномірність по спектру і погіршення отражатся здатності алюмінійовані дзеркал в порівнянні з посрібленими виправдані значить, економією срібла при масовому виробництві дзеркала, способами катодного розпилення і термічні випаровування можуть бути отримані дзеркала з плівками більшості металів, а також діелектриків.

9. ЗАСТОСУВАННЯ ЗЕРКАЛ В НАУЦІ, ТЕХНІКИ І МЕДИЦИНІ.

Властивість увігнутих дзеркал фокусувати паралельний їх осі пучок снігу використовується в телескопах-рефлекторах. На зворотному явищі - перетворенні в дзеркалі пучка світла від джерела, що знаходиться у фокусі, в паралельний пучок - заснована дія прожектори. Дзеркала, що застосовуються в поєднанні з лінзами, утворюють велику групу дзеркально лінзових систем. У лазерах дзеркала застосовують як елементи оптичних резонаторів. Відсутність хроматичної аберації зумовило використання дзеркала в монохроматорах (особливо інфрачервоного випромінювання) і багатьох інших приладах.

Крім вимірювальних і оптичних приладів, дзеркало застосовують і в інших областях техніки, наприклад, в геліокоіцентраторах, геліоустановках і установках для зонної плавки (дія цих пристроїв заснована на властивості увігнутих дзеркал концентрувати в невеликому обсязі енергію випромінювання). У медицині з дзеркал найбільш поширений лобовий рефлектор - увігнуте дзеркало з отвором посередині, призначене для направлення вузького пучка світла всередину очі, вуха, носа, глотки і гортані. Дзеркала різноманітних конструкцій і форм застосовують також для досліджень в стоматології, хірургії, гінекології та т. Д.

10. Висновок.

Дзеркало - одне з древніх речей в світі, воно було відоме ще в III тисячолітті до н. е., і робилося найчастіше з бронзи, обсидіану, срібла або золота. Але з розвитком людини розвивалася і наука, дзеркала були різні: і ртутні, і мідні, і срібні.

У своєму рефераті я хотіла показати дзеркало не тільки з хімічною боку, але також з фізичної та історичної (розповісти історію дзеркала, яке місце воно займає в суспільстві і показати фізичний принцип дії дзеркала).

11.література

1) Слюсарев Р. Р., Методи розрахунку оптичних систем, Москва-Ленинград, 1937

2) 3оннефельд А., Увігнуті дзеркала, переклад з німецької мови, Москва-Ленинград, 1935

3) Максутов Д. Д., Астрономічна оптика, Москва-Ленинград, 1946

4) Винокуров В. М., Хімічні методи сріблення дзеркал, Москва, 1950

5) Тудоровський А. І., Теорія оптичних приладів, частина 2, Москва-Ленинград, 1952

6) Розенберг Г. В., Оптика тонкошарових покриттів, Москва, 1958

7) Данілін Б. С., Вакуумне нанесення тонких плівок, Москва, 1967

8) Глюк І. «І все це роблять дзеркала», переклад з англійської мови, Москва, 1970

9) Степін Б. Д., Алікберова Л. Ю., Книга з хімії для домашнього читання. - М .: Хімія, 1995. - С. 32-33.

10) Журнал з хімії для вчителя №6