奧林巴斯顯微鏡：鏡子的介紹

鏡子是被人利用，利用光的力量，也許是最古老的光學(xué)元件，甚至早于原油鏡頭。史前穴居迷住了他們的倒影在未受干擾的池塘和其他水體，但毫無(wú)疑問(wèn)，直到埃及金字塔文物可以追溯到公元前1900年左右進(jìn)行了檢查，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)最早的人造鏡。在希臘 - 羅馬時(shí)期和中世紀(jì)鏡由高度拋光的金屬，如青銅，錫，銀，塑造成微微凸起的磁盤(pán)，提供超過(guò)一千年的人類(lèi)。

而不是直到晚12或早期第十三世紀(jì)中使用玻璃與金屬背襯的開(kāi)發(fā)是為了尋找眼鏡，但這種技術(shù)的細(xì)化了一個(gè)額外的幾百年。由十六世紀(jì)，威尼斯工匠們制造英俊的鏡子，從老式的一張平板玻璃涂上一層薄薄的水銀錫汞齊（見(jiàn)圖1）哥特式版本。在接下來(lái)的幾百年中，德國(guó)和法國(guó)的專(zhuān)家開(kāi)發(fā)制鏡成了一門(mén)藝術(shù)，精工雕琢的鏡子裝飾的大廳，餐飲，生活，和臥室的歐洲貴族。

最后，在19世紀(jì)中葉，德國(guó)有機(jī)化學(xué)賈斯特斯馮李比希發(fā)明的方法的一個(gè)預(yù)蝕刻的玻璃表面上沉積金屬銀化學(xué)還原硝酸銀的水溶液。這一發(fā)現(xiàn)早已既定鏡業(yè)是一個(gè)重大的科技進(jìn)步，并預(yù)示著一個(gè)新時(shí)代的鏡子可以用玻璃制成的任何。現(xiàn)代的家用和商用的反射鏡已經(jīng)前進(jìn)了一步，通常是由封閉在真空中濺射一層薄的鋁或銀的玻璃板的背面之上，而。科學(xué)和光學(xué)儀器需要更復(fù)雜的制造技術(shù)，包括真空蒸鍍多層薄膜，專(zhuān)門(mén)的襯底材料，高精確度的拋光，極其精細(xì)的公差，和耐磨損的保護(hù)涂層。

光的反射的反射鏡，一個(gè)固有的和重要的基本屬性和定量的表面和入射表面，作為反射率已知的術(shù)語(yǔ)，反射的光的量之間的比率來(lái)衡量。不同的設(shè)計(jì)和施工鏡子在他們的反射率有很大的不同，與金屬涂層的高拋光鏡，反映了可見(jiàn)光和紅外光的波長(zhǎng)從近100％，幾乎為零強(qiáng)烈吸收材料。

由反射鏡形成的圖像無(wú)論是真實(shí)的或虛擬的，根據(jù)接近的對(duì)象的反射鏡，并且相對(duì)于從任何特定的反射鏡的幾何形狀的基礎(chǔ)上計(jì)算的大小和位置，可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)。實(shí)時(shí)圖像時(shí)形成的入射和反射光線(xiàn)相交在鏡子前，而虛擬的圖像出現(xiàn)在入射和反射光線(xiàn)的擴(kuò)展收斂點(diǎn)鏡子后面。平面（平面）的反射鏡產(chǎn)生的虛擬圖像，因?yàn)橹c(diǎn)，擴(kuò)展所有入射光線(xiàn)相交的位置后面的反射面。

無(wú)論是平面鏡的前表面或后表面能夠涂有一個(gè)合適的反射材料。普通的家用反射鏡的后表面上涂覆保護(hù)玻璃的反射面，但通常設(shè)計(jì)的關(guān)鍵科學(xué)應(yīng)用和光學(xué)系統(tǒng)的反射鏡的前表面上涂覆，被稱(chēng)為第一表面反射鏡。檢查的對(duì)象的位置和距離的從反射鏡表面（參見(jiàn)圖2），可以由一個(gè)平面鏡的成像特性。對(duì)于所有的平面反射鏡，被定位的對(duì)象和虛擬圖像的反射面的距離相等，服從反射定律（入射和反射光線(xiàn)的影響，并以相等的角度出現(xiàn)，從光軸）與個(gè)別光線(xiàn)。平面鏡所產(chǎn)生的圖像中的對(duì)象的大小等于出現(xiàn)的，是直立（右邊朝上）。室內(nèi)裝飾往往利用平面鏡的光學(xué)性能，以造成一種錯(cuò)覺(jué)，一個(gè)房間是它的實(shí)際大小的兩倍。

正如圖2中所示，一個(gè)觀察者可視化鏡子后面的位置的由所述反射鏡反射的對(duì)象，因?yàn)檠劬Φ臅?huì)聚點(diǎn)的反射光沿直線(xiàn)插值。通過(guò)檢查反射，這是顯而易見(jiàn)的，在對(duì)象唯一的變化是一個(gè)180度的左右旋轉(zhuǎn)的平面的反射鏡，效果逆轉(zhuǎn)的圖像通常被稱(chēng)為。因此，一個(gè)非對(duì)稱(chēng)的對(duì)象的鏡像，比如一個(gè)人的手，將反向的（實(shí)際上，左手的鏡像，將顯示為右手）。慣用左手的系統(tǒng)對(duì)象空間中的一個(gè)右手坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換被稱(chēng)為反轉(zhuǎn)，多個(gè)平面鏡，可以被用來(lái)產(chǎn)生一個(gè)偶數(shù)或奇數(shù)的倒位數(shù)。

為了高效率地反射光的波，鏡子表面必須在很長(zhǎng)的范圍內(nèi)是完全光滑的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于被反射的光的波長(zhǎng)與缺陷。此要求適用于無(wú)論反射鏡的形狀，它可以是不規(guī)則的或彎曲的，除了常見(jiàn)的家庭中的平面鏡表面。曲面鏡被粗略地分為兩類(lèi)，凹面和凸面，也被用來(lái)描述簡(jiǎn)單的薄透鏡的幾何形狀的條款的。用鏡子，彎曲表面為凹面或凸面的，取決于是否發(fā)生的反射面的一側(cè)或相反側(cè)的曲率中心。

雖然大多數(shù)的曲面反射鏡作為一個(gè)球體的表面的一部分的形狀，其表面也可以是圓筒形，拋物面，橢圓面，雙曲面（見(jiàn)圖3），具有非球面幾何形狀或其他形式。在一般情況下，球面反射鏡產(chǎn)生放大或縮小的圖像，這取決于他們是否是凹或凸。作為一個(gè)例子，在汽車(chē)上的凸后視鏡產(chǎn)生全景圖像的縮小的尺寸，而凹妝鏡在下巴周?chē)糯蟮哪樀奶卣鳌?/span>圓柱反射鏡的反射光線(xiàn)成線(xiàn)性的焦平面上的一個(gè)單一的軸具有減小的橫向尺寸，橢圓面鏡，其中有兩個(gè)焦點(diǎn)，并作為反射器是有用的，從一個(gè)焦點(diǎn)的光線(xiàn)聚焦。相比之下，拋物面反射鏡（類(lèi)似于其他非球面例子）可以集中成平行光束的光點(diǎn)光源，反之亦然，而雙曲面反射鏡產(chǎn)生的焦點(diǎn)定位在對(duì)象的虛擬影像。其他鏡的形狀，包括棒和圓錐形，用于360度全方位照明，圖像路徑彎曲，激光應(yīng)用。這些反射鏡通常有較小的直徑，使其理想用于大小的限制，如纖維內(nèi)窺鏡和內(nèi)窺鏡設(shè)備。許多非球面反射鏡的幾何形狀是難以制造具有精確公差，并具有更大程度的像差，導(dǎo)致更高的成本，因此，實(shí)際應(yīng)用較少。

球面反射鏡

一個(gè)球形反射面的反射鏡具有能夠形成圖像的方式類(lèi)似的薄透鏡或一個(gè)單一的折射表面，但沒(méi)有隨附的色差，往往伴隨著透鏡分散。出于這個(gè)原因，鏡子偶爾雇用來(lái)代替復(fù)雜的光學(xué)儀器的鏡頭，但他們不能更換鏡頭元素，完全是因?yàn)槠渌R像像差都比較困難，如果不是不可能的，糾正。定量描述鏡子的幾何光學(xué)不太復(fù)雜的比它的鏡頭，兩人有很多共同特征。球面反射鏡有一個(gè)明確定義的從球體的中心延伸，并形成直角的表面上的每一點(diǎn)的曲率半徑。此外，通過(guò)從一個(gè)中心位置上的球面的曲率中心的畫(huà)的線(xiàn)定義的主要的或光學(xué)的軸的反射鏡。

在近軸光線(xiàn)的入射的情況下的球面反射鏡表面（平行于光軸的旅客），所有反射光線(xiàn)（或擴(kuò)展）將收斂于一個(gè)共同的焦點(diǎn)，在前面或后面的鏡子定位。被稱(chēng)為焦點(diǎn)之間的距離和反射鏡表面的反射鏡的焦距。為了保持一致的術(shù)語(yǔ)適于透鏡，其焦距的凹面鏡具有正值，而凸面鏡是否定的。其結(jié)果是，會(huì)聚光線(xiàn)的反射鏡，有正的焦距（類(lèi)似于透鏡）和發(fā)散光線(xiàn)有負(fù)面的焦距。此外，帶鏡頭的術(shù)語(yǔ)，通過(guò)焦點(diǎn)的橫向平面相一致的方式被稱(chēng)為焦平面，及反映在任何角度相對(duì)于光軸的平行光線(xiàn)會(huì)聚在焦平面內(nèi)的一些焦點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)才能確定的位置球面反射鏡產(chǎn)生圖像，圖形，或通過(guò)應(yīng)用幾何公式。圖形化或射線(xiàn)追蹤技術(shù)代表一種簡(jiǎn)單而常用的方法，用于確定由一個(gè)反射鏡形成的圖像的位置。圖4展示的是平行光跡線(xiàn)表示的主光線(xiàn)和由一個(gè)凹部（圖4（a）條）和凸起（圖4（b））的反射鏡形成的圖像的位置。 主要射線(xiàn)是有用的，因?yàn)樗鼈兛梢员焕L制對(duì)象之間的連接的關(guān)鍵位置，形象，鏡面的曲率中心，沒(méi)有精確的角度測(cè)量和著力點(diǎn)。

紅色，黃色和藍(lán)色的散發(fā)出的光線(xiàn)從一個(gè)對(duì)象的最高點(diǎn)（ P ，上面的綠色箭頭的**）都反映了從圖4（a）中的凹面反射鏡的表面的共軛點(diǎn)（正被聚焦P' ），以形成一個(gè)真正的，小于對(duì)象的倒立像。的藍(lán)色光射線(xiàn)行進(jìn)平行于光軸的方向被反射之前，通過(guò)焦點(diǎn)（F）的共軛面（圖像）。紅色射線(xiàn)穿過(guò)的焦點(diǎn)，并反映在由所述反射鏡的光軸平行的方向上。的最后的主光線(xiàn)，這是黃色，首先通過(guò)反射鏡的曲率中心和撞擊的角度垂直于前表面反射回到它自身上的反射鏡上面。簡(jiǎn)單的薄透鏡的光線(xiàn)追跡圖的情況下，這三個(gè)主光線(xiàn)中的任何兩個(gè)可以被用來(lái)定位的圖像，出現(xiàn)在收斂點(diǎn)。第三射線(xiàn)，然后確認(rèn)光線(xiàn)跟蹤計(jì)劃非常有用。

一個(gè)凸鏡的光線(xiàn)追跡圖圖4（b）中示出采用圖4（a），具有相同的配色方案。來(lái)自綠色箭頭的**（P點(diǎn)），由所述反射鏡表面反射的光線(xiàn)，產(chǎn)生偏離的共軛點(diǎn)（P' ）的擴(kuò)展，形成一個(gè)直立的，后面的鏡子的虛擬圖像。在方式類(lèi)似于在凹面鏡圖，藍(lán)色的光行進(jìn)的凸面反射鏡的光軸平行，但現(xiàn)已反映在，就好像它源自的焦點(diǎn)（F）的發(fā)散角。通過(guò)延伸的藍(lán)色光線(xiàn)通過(guò)鏡子畫(huà)的焦點(diǎn)。同樣，黃色的光撞擊在一個(gè)垂直的角度反射鏡，并反射回到自身上，但產(chǎn)生的一個(gè)擴(kuò)展，反射鏡的曲率中心相交。紅色射線(xiàn)，旅客之前，遇到反射鏡的光軸的角度，被反射的軸線(xiàn)平行，并且還產(chǎn)生了一個(gè)擴(kuò)展，通過(guò)焦點(diǎn)。

評(píng)論鏡子光線(xiàn)追蹤技術(shù)中，從對(duì)象，它是平行于光軸的光線(xiàn)通過(guò)焦點(diǎn)反射，平行于光軸的反射離軸光線(xiàn)通過(guò)的主要焦點(diǎn)。此外，射線(xiàn)撞擊頂點(diǎn)以相等的角度從光軸（圖中未示出），通過(guò)的曲率中心的光線(xiàn)被反射，被反射返回到自己。正如上面所討論的主光線(xiàn)中，只有兩個(gè)是必要的，以顯示的圖像的幾何參數(shù)。通過(guò)檢查相應(yīng)的透鏡式的折射率和厚度的若干假設(shè)，可衍生鏡象方程。最根本的方程被稱(chēng)為鏡像式的關(guān)系由下式給出：

其中，D（0）是從反射鏡表面的對(duì)象的距離，D（1）的圖像和反射鏡之間的距離， 和 f 為反射鏡的焦距。至于鏡頭，焦距正面融合（凹）鏡子和消極分歧（凸）鏡子。當(dāng)納入光學(xué)系統(tǒng)的球面形狀的凹部和凸鏡使他們能夠作為鏡片的正反面分別。

由凸球面反射鏡形成的圖像的大小是依賴(lài)于有關(guān)的反射鏡的焦點(diǎn)的對(duì)象的位置，但總是虛擬的，直立的，和小于對(duì)象的圖像。與此相反，在凹球面反射鏡的曲率中心位置的對(duì)象超出形成了一個(gè)真實(shí)的圖像之間的聯(lián)絡(luò)點(diǎn)的曲率中心。當(dāng)對(duì)象被移動(dòng)到與曲率中心重合，凹面反射鏡形成的實(shí)像中的對(duì)象的大小等于，但是是反向的。即使移動(dòng)更接近表面，該對(duì)象形成的圖像的反轉(zhuǎn)，比它還大。在半反射鏡，它的曲率中心（鏡子的焦點(diǎn)）之間的一個(gè)點(diǎn)上，從物體反射光成為平行和不形成圖像（鏡子充滿(mǎn)了不能識(shí)別的模糊）。如果對(duì)象被移動(dòng)接近的焦點(diǎn)和鏡子之間，反射光線(xiàn)發(fā)散，形成一個(gè)直立的，大于對(duì)象的虛擬圖像。最后，當(dāng)對(duì)象靠在鏡面，虛擬圖像再次成為對(duì)象的大小相同。

鏡面光線(xiàn)追跡圖，例如圖4中的例子，是專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于簡(jiǎn)單的超薄鏡片遵循相同的約定。例如，測(cè)量距離從左邊到右邊是積極的，反之亦然。入射光被吸引，因此他們的旅行由左到右，而反射光線(xiàn)由右至左旅游。A線(xiàn)垂直于光軸的方向和切線(xiàn)的反射面的中心（稱(chēng)為頂點(diǎn)），可以得出從測(cè)量圖像，對(duì)象，聚焦點(diǎn)，和曲率的距離作為參考。按照這些基本規(guī)則，對(duì)于大多數(shù)鏡子的光學(xué)參數(shù)確定和與透鏡元件可能共享在光學(xué)系統(tǒng)中的職責(zé)。

簡(jiǎn)單的凸面和凹面反射鏡的非球面反射鏡的設(shè)計(jì)的大部分行為類(lèi)似于附近的光線(xiàn)的傍軸光焦度的區(qū)域（接近光軸）時(shí)，被認(rèn)為是。事實(shí)上，許多鏡子的形狀可以考慮從球面反射鏡在這方面基本上沒(méi)有區(qū)別。然而，由于從中心軸線(xiàn)更遠(yuǎn)除去的光線(xiàn)進(jìn)行檢查，偏差開(kāi)始出現(xiàn)新的，更具體地，存在幾何關(guān)系的對(duì)象之間，圖像和聯(lián)絡(luò)點(diǎn)。此外，光學(xué)像差的大小和嚴(yán)重程度往往不同于來(lái)自一個(gè)反射鏡的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)利用這些反射鏡的光學(xué)系統(tǒng)，這些都必須考慮到。

鏡制備和涂層技術(shù)

任何未涂覆的表面的反射率依賴(lài)于折射率，入射角，入射光的偏振狀態(tài)，以及所利用的材料的表面質(zhì)量。非常適于生產(chǎn)的廉價(jià)的反射鏡襯底包括一種經(jīng)濟(jì)的派熱克斯耐熱玻璃，硼硅酸鹽玻璃的配方，表現(xiàn)出低的熱膨脹系數(shù)和相對(duì)低的光學(xué)變形， 熔融石英是一種人工合成的制劑，通常采用建立堅(jiān)固的激光反射鏡，具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，寬帶波長(zhǎng)的傳輸，并且可以進(jìn)行拋光以極其接近的公差，以盡量減少波前畸變和光散射。此外，開(kāi)發(fā)的研究實(shí)驗(yàn)室，肖特微晶玻璃，玻璃陶瓷具有的特點(diǎn)使這種材料為優(yōu)質(zhì)鏡面制造一個(gè)出色的候選人。陶瓷是透明的，但有一個(gè)稍微偏黃，并具有極低的熱膨脹。其他材料，如紅外透明氟化鈣，用于生產(chǎn)高能量的激光系統(tǒng)的關(guān)鍵鏡。

的質(zhì)量（光滑度）和光學(xué)表面的平整度是為特定應(yīng)用設(shè)計(jì)反射鏡時(shí)，要考慮的主要因素之一。當(dāng)平面波陣面的鏡面反射，在波的實(shí)際產(chǎn)生的失真的范圍可以從一個(gè)半到的表面的平坦度的值的兩倍。通常表示一個(gè)完美的平面襯底偏離多少不完善的大小范圍的可見(jiàn)光的波長(zhǎng)（550納米）或波長(zhǎng)餾分，可以被檢測(cè)到的整個(gè)表面。將支持許多非關(guān)鍵應(yīng)用中的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)的大偏差，而更嚴(yán)格的應(yīng)用中經(jīng)常要求的表面偏離不超過(guò)波長(zhǎng)的四分之一或更少。鏡像表面平滑度是由測(cè)量的每單位面積的劃痕和麻點(diǎn)的數(shù)量，并表示為一比此值。因此，劃痕/挖比為70/40適合低端應(yīng)用，而所需的高性能激光光學(xué)成像系統(tǒng)和分析波前畸變的應(yīng)用中，必須保持在一個(gè)最小值的比率為10/5。

的一面鏡子，以進(jìn)行熱量的能力是重要的許多應(yīng)用中。金屬鏡基板相差的光學(xué)系統(tǒng)比玻璃更有效地傳導(dǎo)熱量，但他們往往更難以制造專(zhuān)門(mén)的幾何形狀，通常添加到系統(tǒng)的多余的重量。輕金屬，如鈹，正在成為流行與設(shè)計(jì)師和熱量是一個(gè)問(wèn)題，需要僵硬鏡在危急情況下，可以利用。許多較新的玻璃配方具有出色的熱膨脹系數(shù)，并且適合于應(yīng)用程序不遭受過(guò)多的熱量問(wèn)題。

最簡(jiǎn)單和最常用的方法為用于生產(chǎn)鏡鍍膜涂上薄薄的金屬層拋光的玻璃基板上通過(guò)真空蒸鍍技術(shù)。選擇（見(jiàn)圖5）的金屬包括銀，鋁，銅，金，銠。一般情況下，一個(gè)100納米的鋁或銀層提供了一個(gè)極好的表面涂層的各種應(yīng)用，但是更厚的涂層，在粗糙的表面，增加光的散射。鋁可直接應(yīng)用于玻璃，但鍍鉻層或其他中介機(jī)構(gòu)必須用于黃金和其他金屬。新鮮沉積的鋁涂層在大部分的紫外線(xiàn)，可見(jiàn)光和近紅外光譜區(qū)域（圖5）顯示約90％的反射率，而銀產(chǎn)生相應(yīng)的約95％的反射率在可見(jiàn)光和紅外光，但是下降嚴(yán)重的紫外線(xiàn)。的金屬反射鏡的反射率可以按下列公式計(jì)算：

（n）的金屬涂層的折射率，k是摩爾消光系數(shù)。一般情況下，作為反射波長(zhǎng)值增大到紅外區(qū)域的折射率和消光系數(shù)也增大，導(dǎo)致反射率的增加。銀是最合適的材料設(shè)計(jì)為在可見(jiàn)光區(qū)域的反射光的反射鏡，但鋁是更有效的紫外光。然而，由于到紅外區(qū)域波長(zhǎng)的增加，鋁的反射率的降低，低于90％，這可以阻止，有幾個(gè)反射鏡的光學(xué)系統(tǒng)的性能。例如，在80％的反射率值，有六個(gè)反射鏡系統(tǒng)將有只有26％的通過(guò)。銅和金是有用的，只有在長(zhǎng)波長(zhǎng)的可見(jiàn)光區(qū)和紅外區(qū)（大于650納米）（參見(jiàn)圖5），而銠可用于跨越所有非關(guān)鍵應(yīng)用，如家庭鏡的光譜區(qū)域。

金屬鏡涂層中的一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題發(fā)生與形成氧化物（玷污）及其他存款時(shí)，薄膜的被暴露到大氣中，這可能會(huì)導(dǎo)致反射鏡的性能顯著退化。為了保護(hù)精致的金屬反射鏡涂層，表面通常覆蓋有介電外涂層，使反射鏡的處理和清潔的，并提高耐久性，同時(shí)減少氧化物的形成。鋁膜，可以得到保護(hù)的半波長(zhǎng)厚的氧化硅層，以產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)耐磨的表面。在某些情況下，具有交替的折射率值的一些介電層沉積在鋁膜，以進(jìn)一步提高反射率和增加外涂層的彈性。乘法通常被稱(chēng)為作為增強(qiáng)反射涂層的金屬反射鏡，并表示該類(lèi)別的最先進(jìn)的涂料。金及銀膜也覆蓋有單個(gè)或多個(gè)電介質(zhì)氧化硅涂層，以產(chǎn)生與鋁所觀察到的結(jié)果相似。

介電鏡涂料

一個(gè)典型的具有金屬涂層的反射鏡反映在紫外，可見(jiàn)和紅外光譜區(qū)的入射光波的90％左右。為了提高這種性能，一些透明的介電材料層，如二氧化鈦和二氧化硅（具有交替的高和低的折射率），可以施加到一個(gè)平滑的基板，產(chǎn)生被稱(chēng)為介質(zhì)鏡（參見(jiàn)圖6 ）。發(fā)生部分反射的入射光在各接口之間的介電層，產(chǎn)生光波相干（同相），可以增強(qiáng)建設(shè)性的干擾。其結(jié)果是高性能反射鏡反射率可以達(dá)到接近100％的關(guān)鍵成像和激光應(yīng)用。此外，絕緣涂料是遠(yuǎn)遠(yuǎn)比許多受保護(hù)的金屬涂層更耐用。

介質(zhì)鏡可以微調(diào)，以反映特定波長(zhǎng)通過(guò)修整的各層的厚度，從而使產(chǎn)品的厚度和折射率等于四分之一的目標(biāo)波長(zhǎng)。這種類(lèi)型的涂層被稱(chēng)為一個(gè)四分之一波長(zhǎng)疊層反射器。在大多數(shù)情況下，在堆棧中第一層和最后一層是由具有較高折射率材料，內(nèi)部層之間交錯(cuò)的高和低的折射率。增加層的數(shù)量可以增加為特定波長(zhǎng)的反射率，但往往會(huì)犧牲光譜帶寬。另一個(gè)缺點(diǎn)是，介電反射鏡往往是非常敏感的入射角的位置不正確時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生意想不到的平面偏振光。

有限反射光譜區(qū)，展出由介質(zhì)鏡一般歸入其特定的應(yīng)用程序的實(shí)用性。這些反射鏡的一個(gè)共同任務(wù)是，以反映通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的光的頻譜的一部分，同時(shí)傳遞一個(gè)選擇的區(qū)域的波長(zhǎng)。這種類(lèi)型的后視鏡被稱(chēng)為二色或二色性反射鏡，因?yàn)樗鼈冇行У胤蛛x的光分為兩個(gè)不同的光譜區(qū)域。另一種流行的用于介質(zhì)鏡的反射激光束，作為激光諧振腔本身的一部分，或作為一個(gè)重要組成部分，使光束通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的列車(chē)。典型的介電反射鏡，用于激光應(yīng)用包括20至25的薄膜層，從而產(chǎn)生最大的反射率大于99.9％。

寬帶介質(zhì)反射鏡，可以通過(guò)組合帶通波長(zhǎng)區(qū)域有重疊的兩個(gè)四分之一波長(zhǎng)堆疊。這些反射鏡往往具有多達(dá)100交替的介電層，從而顯著增加了成本和制造難度。然而，他們的表現(xiàn)是無(wú)與倫比的，并有99％以上在整個(gè)可見(jiàn)光光譜的反射率，可以產(chǎn)生非常耐用的多層介質(zhì)鏡。

多層介電反射鏡，能夠選擇性地通過(guò)可見(jiàn)光的波長(zhǎng)，而反射紅外線(xiàn)被稱(chēng)為熱反射鏡。這些反射鏡，這是典型的制造成平板或凹反射器，是非常有用的投影和照明系統(tǒng)，通常遭受過(guò)多的熱量所產(chǎn)生的高強(qiáng)度的燈。在紅外區(qū)反射的波長(zhǎng)帶，增加擴(kuò)展的熱反射鏡，一個(gè)高性能的版本的是標(biāo)準(zhǔn)的紅外線(xiàn)反射介質(zhì)鏡。從由熱或擴(kuò)展的熱反射鏡的光學(xué)系統(tǒng)在一個(gè)單一的反射紅外線(xiàn)的波長(zhǎng)被拆掉。另外，紅外線(xiàn)的波長(zhǎng)可以通過(guò)熱反射鏡轉(zhuǎn)移到散熱更方便（如風(fēng)扇單元或散熱片）的區(qū)域中。相關(guān)反射鏡的設(shè)計(jì)，同時(shí)發(fā)射紅外反射可見(jiàn)光。稱(chēng)為冷反射鏡，這些介電反射器可以被用來(lái)去除熱量，將其傳輸通過(guò)反射鏡光學(xué)系統(tǒng)。冷熱鏡是利用太陽(yáng)能電池及紅外太陽(yáng)輻射保護(hù)宇航員太空服的頭盔和護(hù)目鏡。

面鏡光學(xué)畸變

當(dāng)近軸光線(xiàn)球形或非球面鏡面反射，產(chǎn)生的圖像是在大家關(guān)注的焦點(diǎn)。然而，光線(xiàn)收集所有分布式對(duì)象百分點(diǎn)和高度傾斜離軸光線(xiàn)往往會(huì)產(chǎn)生不同的聯(lián)絡(luò)點(diǎn)（取決于鏡面幾何）所造成的一些證據(jù)充分的文物被稱(chēng)為光學(xué)像差。圖7所示的這種現(xiàn)象是最常見(jiàn)的缺陷，球面像差，平行的入射光線(xiàn)，在從軸線(xiàn)的距離增加正被聚焦到鏡子。當(dāng)被放置在一個(gè)小屏幕上的傍軸光焦度的焦平面和然后朝鏡子移動(dòng)，達(dá)到一個(gè)點(diǎn)圖像的大小聚焦到最低限度。這個(gè)區(qū)域被稱(chēng)為最小模糊圓。

球面像差，可以減少或消除由鏡面設(shè)計(jì)的改變。例如，一個(gè)拋物面反射鏡將產(chǎn)生類(lèi)似的凹球面反射鏡的反射圖案，但拋物面反射鏡的幾何形狀可以改變，以使所有反射光線(xiàn)到一個(gè)共同的焦點(diǎn)。另一種方法涉及涂層的后表面上的球面的彎月形透鏡，利用光的折射透過(guò)玻璃減輕球面像差的透鏡元件。本質(zhì)上是無(wú)球面像差橢球面鏡的焦點(diǎn)的橢球，雙曲面后視鏡也是同樣的道理。

離軸像差，散光等（圖7）中，當(dāng)對(duì)象被定位相差的反射鏡的光軸發(fā)生。從物體擊發(fā)出的入射光線(xiàn)反射鏡傾斜的角度，并導(dǎo)致形成兩個(gè)相互垂直的線(xiàn)，而不是一個(gè)圖像點(diǎn)。拋物面反射鏡，這是無(wú)球面像差，往往遠(yuǎn)軸的位置定位在圖像表現(xiàn)出顯著的散光度數(shù)。出于這個(gè)原因，拋物面反射器被限制在他們的應(yīng)用程序的設(shè)備，如天文望遠(yuǎn)鏡和探照燈，項(xiàng)目或收集平行光線(xiàn)。

喜歡鏡片，非球面和球面反射鏡遭受其他常見(jiàn)的像差，彗差，像 場(chǎng)彎曲和畸變，但它們的色像差，超薄鏡片具有豐富經(jīng)驗(yàn)的最嚴(yán)重的光學(xué)缺陷。這一事實(shí)已被用來(lái)構(gòu)造的鏡子，是完全無(wú)色差顯微鏡物鏡由幾個(gè)廠家的優(yōu)勢(shì)。

鏡像應(yīng)用

光學(xué)顯微鏡使廣泛使用平面反射鏡，用于引導(dǎo)照明光束通過(guò)光學(xué)路徑到標(biāo)本，將圖像投影到目鏡或圖像傳感器。在平面鏡的其他應(yīng)用程序是通過(guò)簡(jiǎn)單和復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)的途徑，方向燈和日常工作，如菜刀，一般束偏轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)圖像。橢圓平面鏡有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的長(zhǎng)軸和聘用精確的角度與波前畸變最小彎曲或折疊光。

圓柱鏡，光線(xiàn)聚焦在一個(gè)單一的軸，利用橫梁吊具，線(xiàn)發(fā)電機(jī)，以及放大圖像沿一個(gè)軸。相比之下，比較流行的凸鏡看到幾乎無(wú)處不在，從安全廣角鏡在百貨公司圣誕樹(shù)飾品。在望遠(yuǎn)鏡中發(fā)現(xiàn)巨大的拋物面反射鏡收集光線(xiàn)從遙遠(yuǎn)的宇宙角落，而較小的版本播出的形式探照燈光回太空。甚至作為主要利用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的聚光一個(gè)雙曲面鏡設(shè)計(jì)。

言歸正傳，鏡子發(fā)揮了重要作用，在專(zhuān)門(mén)的暗場(chǎng)和反射光顯微鏡照明系統(tǒng)。非球面的拋物面反射鏡，用于形成一個(gè)中空的倒錐形的照明，在高數(shù)值孔徑對(duì)于暗場(chǎng)成像，而橢圓鏡利用垂直照明燈的直射光透過(guò)的反射光系統(tǒng)中的目標(biāo)。專(zhuān)業(yè)的目標(biāo)，被稱(chēng)為反射的（參見(jiàn)圖8），受聘于反射光顯微鏡，在他們的鏡頭有兩個(gè)基本優(yōu)勢(shì)。反射的目標(biāo)是無(wú)色差，不吸收顯著量的紫外線(xiàn)和紅外線(xiàn)。后一個(gè)因素導(dǎo)致紫外線(xiàn)和紅外線(xiàn)顯微鏡的反射目標(biāo)的發(fā)展，除了應(yīng)用在顯微分光光度。

反射的物鏡的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，它們可以進(jìn)行設(shè)計(jì)和建造，有更長(zhǎng)的工作距離比折射物鏡的等效放大倍率和數(shù)值孔徑。這使損壞前鏡片的折射物鏡的溫度，將被用于熱臺(tái)顯微鏡的物鏡。除了反射的目標(biāo)，反射鏡在熒光顯微鏡中扮演重要的角色，在那里他們作為二色性分束器直接朝向試樣的激發(fā)波長(zhǎng)，則塊相同后，已被反射回來(lái)通過(guò)物鏡的光。顯微鏡的其他部分還包括反射鏡。電弧放電和鹵鎢燈燈室的，經(jīng)常有拋物型反射器，幫助濃縮照明的通過(guò)聚光透鏡，進(jìn)入顯微鏡的光學(xué)路徑。此外，激光共聚焦顯微鏡掃描頭采用精心安排的反射鏡掃描的激光束在整個(gè)試樣中的柵格狀圖案。這些和其他簡(jiǎn)單的和先進(jìn)的應(yīng)用使一個(gè)看似無(wú)休止的名單反映了一個(gè)最重要的光學(xué)元件在物理學(xué)家的工具箱中。