拋物面反射器

拋物面反射器是一個旋轉拋物面形式的凹面鏡。 對于光學應用，它由玻璃或陶瓷制成，并通過精密的鏡面研磨制成所需的形狀。 對于無線電波，拋物面通常由金屬板或網格形成。

投射面反射器具有將平行于軸的光線精確地聚集在其焦點上的特性。 它們被用作遠處物體的接收器（分別是衛星通信和雷達天線，天文射電望遠鏡和光學反射望遠鏡），反之亦然用于雷達聚焦和遠程探照燈。 相反，一維彎曲的拋物線槽沿直線集中平面波。

拋物面反射器的工作在很大程度上獨立于波的類型，前提是鏡子比波長大并且波在表面反射。 這些反射鏡適用于光、雷達或無線電波等電磁波。 聲波也可以用拋物面反射器集中在一個焦點或以平面形式從那里輻射。

拋物線是所有點的集合，這些點到指定固定點的距離等于到指定直線的距離。 特殊點是拋物線的焦點 F {\displaystyle F} 。 特殊直線是拋物線的準線 l {\displaystyle l}。

三角形 PQF 的垂直平分線 PG 是拋物線在 P 點的切線。它與光線 PF 和垂直入射光線形成相同的角度，將后者反射到焦點 F 的方向。

通過繞其對稱軸旋轉，拋物線成為旋轉拋物面，即拋物面反射器的反射面。

拋物線在頂點A兩邊的一小塊區域近似為一個圓。 它是球面凹面鏡（或球面鏡）使用的從點 F 發出的立體角的面積。 這種鏡子更容易制造，因此比投射面反射器便宜。 它們將入射的平行光大約聚集在一個點上。 如果將它們用作（點）光源的反射器以產生平行光束，則它們較小的立體角具有不利影響，因為捕獲的光較少。

拋物面反射器既用于從特定方向接收（如衛星接收、反射望遠鏡）波，也用于在特定方向發射（如無線電中繼、雷達）波。 通常情況下，同一個投射器用于發送和接收。

在車頭燈中，來自點光源的徑向光束被投射面反射器反射，大部分光束幾乎平行射出。

某些類型的反射望遠鏡的鏡面是投物面反射器。 它們用于將來自恒星和其他天文觀測物體的（平行）光集中到這樣的程度，即它們的強度足以用人眼看到或在探測器中測量。 最著名的例子是牛頓望遠鏡的鏡子，與焦距 i 相比，鏡子直徑較大。? “快速”的孔徑比。 從大約 8:1 的比例來看，投射物面反射器和（更容易制造的）球面鏡非常相似，以至于一些牛頓望遠鏡出于成本原因不使用投射物面反射器。

利用太陽能的另一個重要應用是將熱輻射與大型投射物反射器結合起來。 結果，在熱學上最有效的焦點區域可以達到高溫。 可用的能量可用于熔化金屬（參見太陽能熔爐）或產生蒸汽（參見太陽能熱電廠）。 這一原理在古代也被用于點燃奧林匹克圣火，即在焦點處點燃火炬。

遠程雷達配備投射面反射器，使天線方向圖具有良好的方向性。

在射電天文學中，使用了由金屬制成的非常大的拋物面反射器，類似于雷達設備中的鏡子。

在定向無線電鏈路的情況下，拋物面天線既用于發射器又用于接收器。 這樣，可以用相對較小的傳輸功率在長距離上建立通信鏈路。

衛星電視的接收天線也是拋物線天線。

通過這種方式，即使是焦點處的安靜噪音也可以遠距離傳輸而不會造成任何重大損失。

投物面反射器焦點處的麥克風接收來自鏡軸方向的聲音。 來自其他方向的干擾噪音只能微弱地接收到。 這種結構適用于 作為定向話筒。