Zrkadlo

Zrkadlo je optická plocha, odrážajúca väčšinu žiarenia, ktoré na ňu dopadá.
Zrkadlo je dostatočne hladký povrch odrážajúci svetlo, čím vzniká obraz predmetov nachádzajúcich sa pred zrkadlom. Zrkadlo je obvykle tvorené lesklou kovovou plochou (leštená kovová platňa, kovová vrstva na skle a pod.). Zrkadlom je teda akákoľvek plocha majúca reflexné vlastnosti, väčšinou na prechode dvoch opticky rozdielnych prostredí s rôznymi optickými vlastnosťami.

O iných významoch výrazu Zrkadlo pozri Zrkadlo (rozlišovacia stránka).

Vo všeobecnosti sa využíva hlavne odraz viditeľného žiarenia (svetla) od zrkadla, ale existujú aj zrkadlá odrážajúce iné druhy žiarenia.

Prvé zrkadlá boli pravdepodobne len odrazy z vodnej hladiny, prvé skutočné zrkadlá tvorila doska z lešteného kovu, medi, mosadze, bronzu, striebra a zlata. Prvé zrkadlá dnešného typu (sklo a odrazná kovová vrstva) boli tzv. benátske zrkadlá vytvorené okolo roku 1500 (kovová vrstva bol amalgám – zlúčenina ortute a olova alebo cínu).

Súčasné zrkadlá sú tvorené tenkou vrstvou hliníka naneseného na zadnú stranu sklenenej tabule. Pretože vrstva je nanesená zozadu, zrkadlo je trvanlivejšie, za cenu o málo nižšej kvality obrazu. Tento typ zrkadla odráža asi 95 % dopadajúceho svetla. Zadná strana je natretá ochrannou vrstvou proti korózii odrazovej kovovej vrstvy. V náročných optických aplikáciách sa používajú dielektrické zrkadla, kde odrazová vrstva nie je tvorená kovom, ale vrstvou dielektrika.

Na základe Huygensovho princípu je možné odvodiť, že lúč svetla sa odráža od zrkadla pod uhlom, ktorý je rovný uhlu jeho dopadu.

Podľa tvaru odrazovej plochy rozlišujeme:

Rovinné zrkadlo
Duté (konkávne) zrkadlo
Vypuklé (konvexné) zrkadlo
Krivé zrkadlo

Rovinné zrkadlo je tvorené rovinnou plochou. po dopade mení rovnobežný lúč svetla svoj smer, pričom je zachovaný uhol a stále zostáva rovnobežný – obrazy vzniknuté v rovinnom zrkadle sú zdanlivé obrazy s rovnakými rozmermi ako pôvodný objekt.

Duté a vypuklé zrkadlo je také, ktorého plocha je tvorená geometricky rotačne pravidelným objektom (kružnica (guľa, valec), parabola (rotačný paraboloid), hyperbola (rotačný hyperboloid)). V dutých a vypuklých zrkadlách mení rovnobežný lúč na zbiehavý resp rozbiehavý. Krivé zrkadlo je zrkadlová plocha nepravidelného tvaru, vytvárajúca nepravidelne skreslený obraz.

Zrkadlo sa používa bežne v domácnosti, dopravných prostriedkoch, zdravotníctve, optických zariadeniach, osvetľovacích telesách, meracích prístrojoch, ďalekohľadoch a pod.

Pretože výroba zrkadiel je lacnejšia a technicky menej náročná ako výroba šošoviek, používajú sa ako objektívy veľkých ďalekohľadov. Sú to guľové zrkadlá a parabolické zrkadlá. Rovinné zrkadlá sa používajú na zmenu smeru svetelných lúčov a konvexné hyperbolické zrkadlá na predĺženie ohniskovej vzdialenosti hlavného zrkadla Najväčším objektívom na svete je šesťmetrové zrkadlo ďalekohľadu vybudovaného v SNŠ na astrofyzikálnom observatóriu pri Zelenčukskej v Severnom Kaukaze. Zrkadlo tohto ďalekohľadu má hmotnosť 42 t.

Spätné zrkadlá sa používajú v dopravných prostriedkoch (auto, motocykel atď.) umožňujú šoférovi vidieť situáciu za vozidlom. Väčšie zrkadlá sa v doprave používajú tiež na neprehľadných križovatkách, umožňujú nazrieť cez prekážku.
Bežným príkladom použitia zakrivených zrkadiel sú reflektory automobilov. Tu sa používajú parabolické konkávne (vyduté) zrkadlá, ktoré menia všesmerné lúče zdroja svetla (žiarovky) na rovnobežné lúče osvetľujúce cestu pred automobilom a pod.
Zrkadlá a zrkadielka sa bežne používajú i v mnohých optických prístrojoch a optických systémoch – napr. hvezdársky ďalekohľad (refraktor), fotoaparát resp. zrkadlovka, ďalekohľad, periskop a pod.
Konkávne zrkadlá sa používajú tiež v experimentálnych slnečných elektrárňach, kde slnečné svetlo sústredené do jedného ohniska z viacero zrkadiel slúži ako zdroj tepelnej energie.

Jednosmerné zrkadlo, tiež polopriepustné zrkadlo, odráža asi polovicu svetla a druhú polovicu prepúšťa. Je to tabuľa skla pokrytá vrstvou kovu o hrúbke iba niekoľko atómov, ktorá prepúšťa časť svetla (na obe strany). Používa sa medzi tmavou miestnosťou a jasne osvetlenou miestnosťou. Osoby na jasne osvetlenej strane vidia svoj odraz – ako pri obyčajnom zrkadle. Osoby na tmavej strane vidia cez zrkadlo – zrkadlo je priehľadné okno. V optike sa polopriepustné zrkadlo nazýva delič zväzku. Jeho účelom je rozdeliť lúč svetla tak, aby časť prešla priamo, zatiaľ čo druhá časť je odrazená – to sa využíva napr. v interferometrii.

Dichroické zrkadlo

Jedná sa o určitú formu polopriepustného zrkadla, resp. filtra, ktoré prepúšťa len určitú časť svetelného spektra a ostatnú odrazí. Tento efekt sa používa najmä v optike a fotografickej technike, napr. pri konštrukcii 3CCD (3MOS) obrazových senzorov.^[1] Dichroické zrkadlo sa v tomto použití častejšie nazýva dichroický hranol.