§ 75. Приспособления для концентрации светового потока

Весьма сильная концентрация светового потока по заданному направлению может быть получена с помощью зеркал определенной формы, употребляемых в прожекторах — осветительных приборах, предназначенных для освещения удаленных предметов. Обычно применяются зеркала, имеющие в любом продольном сечении вид параболы (рис. 161). Линия  носит название оси параболы, а точка  — ее фокуса. Сама поверхность называется параболоидом, ось, общая всем параболическим сечениям, — осью параболоида, а  — его фокусом. Геометрические свойства параболоида таковы, что луч, выходящий из фокуса , отразившись в любой точке поверхности, получает направление, параллельное оси параболоида. Если бы мы поместили точечный источник света в фокусе параболоида, то мы получили бы параллельный пучок света с поперечным сечением, равным отверстию зеркала. Но так как любой источник имеет конечные, хотя бы и очень малые, размеры, то можно получить пучок лучей лишь более или менее близкий к параллельному.

Рис. 161. Продольное сечение зеркала прожектора

Для того чтобы лучи, выходящие из прожектора, расходились под малым углом, т. е. были по возможности ближе к параллельным, источник света, находящийся в фокусе прожектора, должен быть по возможности маленьким. Вполне понятно, что источник света должен быть весьма ярким.

Расходимость пучка лучей, полученного от дуговой лампы и зеркала диаметра , составляет примерно 1 угловой градус. Оптические квантовые генераторы, или лазеры, дают значительно более узкие пучки световых лучей. С помощью лазеров с сечением пучка порядка  удается получить пучки лучей с расходимостью всего несколько угловых минут. Благодаря этому была осуществлена световая локация Луны: участок поверхности Луны был освещен при помощи лазера с такой яркостью, что отраженный луч можно было зарегистрировать чувствительным приемником излучения.