Reflector de esquina

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Reflector de esquina , retrorreflector  : un dispositivo en forma de tetraedro rectangular con planos reflectantes mutuamente perpendiculares: el haz que incide en el reflector de esquina se refleja estrictamente en la dirección opuesta [1] .

Es sobre este principio que el uso de los llamados. reflectores (reflectores), que se utilizan ampliamente en el transporte de automóviles, motocicletas y bicicletas para indicar las dimensiones en la oscuridad, si los dispositivos de iluminación externos están defectuosos. (Consulte "Aplicación práctica" a continuación).

Cómo funciona [1]

Considere el caso en que el haz incidente no es perpendicular a ninguno de los planos. El resto de los casos se manejan de manera similar.

Deje que el vector de dirección del haz incidente tenga coordenadas (a, b, c) en el sistema de coordenadas, cuyos ejes son perpendiculares a los planos del reflector de esquina. El haz incidente se reflejará secuencialmente desde las tres superficies del espejo. Después de la primera reflexión, su vector de dirección se convertirá en (-a, b, c), después de la segunda (-a, -b, c), después de la tercera (-a, -b, -c). Está claro que el vector (-a, -b, -c) está dirigido en sentido opuesto al vector de dirección del haz original.

Características de fabricación

A pesar del mismo principio, los reflectores para ondas ópticas y de radio difieren en diseño. Los reflectores para el rango óptico , por regla general, están hechos en forma de tetraedro rectangular de un material transparente (vidrio, plástico transparente). Los rayos de luz se reflejan en las caras debido al efecto de la reflexión interna total . Todo el reflector está formado por muchos tetraedros. Desde el lado de donde provienen los rayos, cada celda parece un triángulo equilátero. De esta manera, se logra el grosor mínimo de todo el dispositivo y su costo, sin dañar la función principal.

En casos especiales en los que se requiere una precisión de reflexión particular, se desprecia la reducción de dimensiones para obtener la mayor precisión de fabricación posible.

Los reflectores de ondas de radio tienen el mismo diseño que los ópticos, pero están hechos de metal: es un espejo para las ondas de radio. Las dimensiones del reflector deben ser mayores que algunas longitudes de onda, es decir para radares de microondas , esto es centímetros, decenas de centímetros. Para crear un reflector de esquina que refleje las ondas de radar desde cualquier dirección, se colocan 8 reflectores de esquina espalda con espalda en forma de octaedro ("diamante"). En la industria marítima, se colocan en pilares de puentes, boyas, barcos y, especialmente, botes salvavidas, para garantizar que sean claramente visibles en las pantallas de radar de los barcos. Colocar un reflector a una altura de 4,6 metros sobre el nivel del mar (por ejemplo, en los mástiles de un barco) proporciona una visibilidad del horizonte de 8 kilómetros o 4,5 millas náuticas. Los radares marinos utilizan longitudes de onda de 2,5 a 3,75 cm, lo que permite el uso de pequeños reflectores de 30 cm. En la navegación aérea, los reflectores de esquina se instalan en las pistas rurales para aparecer en el radar de la aeronave.

Aplicaciones famosas de los reflectores de esquina

El reflector de esquina de Lunokhod-1 proporcionó unas 20 mediciones en 1971-1972 , pero luego se perdió su posición exacta . El 22 de abril de 2010, científicos estadounidenses de la Universidad de California en San Diego informaron que pudieron recibir un rayo láser del reflector de esquina Lunokhod-1 por primera vez desde 1971.

El reflector de esquina se instaló en la estación automática " Luna-21 " [2] . Desde la superficie de la Tierra, un rayo láser iluminó una sección de la Luna, en la que se ubicó una estación automática con un reflector de esquina. El rayo "regresó" al mismo lugar donde estaba el láser. Al medir el tiempo exacto desde el momento en que se encendió el láser hasta el momento en que regresó la señal, fue posible encontrar con una precisión muy alta (hasta 40 cm) la distancia desde la superficie de la Tierra (desde el láser) hasta la Luna. superficie (el reflector de la esquina de la estación) [2] .

Aplicaciones en la práctica

Los reflectores de esquina se utilizan comúnmente para

Modelos de registro

Véase también

Notas

  1. 1 2 La prueba se encuentra en: Kravtsov V., Serbin I. Corner reflectors  // Kvant: journal. - 1978. - Nº 12 . - S. 7-9.46 .
  2. 1 2 Estación automática "Luna-21" Copia de archivo fechada el 12 de febrero de 2010 en Wayback Machine .
  3. El retrorreflector más grande del mundo . // Espectros ópticos, abril de 1977, v. 11, núm. 4, pág. 22