Кутниковий відбивач

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Принцип дії
Рупор (кутниковий відбивач) для тестування радару
Буй в бухті м. Сан-Дієго. Нижче електронної лампи (там, де цифри 14) можна побачити здвоєний по вертикалі кутниковий відбивач сигналів радару

Кутниковий відбивач (англ. Corner reflector) — пристрій у вигляді прямокутного тетраедра із взаємно перпендикулярними відбиваючими площинами. Промінь, який падає на кутниковий відбивач, відбивається строго в оберненому напрямку[1].

Принцип дії[1][ред. | ред. код]

Розглянемо випадок, коли падаючий промінь не є перпендикулярним до жодної з площин. Інші випадки розглядаються аналогічно.

Нехай напрямний вектор падаючого променя має в системі координат, осі якої перпендикулярні до площин кутникового відбивача, координати (a, b, c). Падаючий промінь відіб'ється послідовно від усіх трьох дзеркальних поверхонь. Після першого відбиття його напрямний вектор дорівнюватиме (-a, b, c), після другого (-a, -b, c), після третього — (-a, -b, -c). Зрозуміло, що вектор (-a, -b, -c) спрямований протилежно до напрямного вектора вихідного променя.

Особливості виготовлення[ред. | ред. код]

Незважаючи на однаковий принцип, відбивачі для оптичних та радіохвиль відрізняються виконанням. Відбивачі для оптичного діапазону, як правило, виготовляються у вигляді прямокутного тетраедра з прозорого матеріалу (скло, прозорі пластики). Промені світла відбиваються від граней за рахунок ефекту повного внутрішнього відбиття. Увесь відбивач складається з великої кількості тетраедрів. Зі сторони, звідки приходять промені, кожна комірка виглядає як рівносторонній трикутник. Таким чином добиваються мінімальної товщини всього пристрою і його вартості без якої-небудь шкоди для основної функції.

В особливих випадках, коли потрібна особлива точність відбиття, зменшенням розмірів нехтують, щоб отримати якнайвищу точність виготовлення.

Знамениті застосування кутникових відбивачів[ред. | ред. код]

Кутниковий відбивач планетоходу «Луноход-1» забезпечив порядку 20 вимірювань в 1971–1972 роках, але потім його точне розташування було втрачено. 22 квітня 2010 року американські вчені з університету Каліфорнії в Сан-Дієго повідомили, що змогли вперше з 1971 року прийняти лазерний промінь від кутникового відбивача «Луноход-1».

Кутниковий відбивач був встановлений на автоматичній станції «Луна-21»[en][2]. З поверхні Землі ділянка Місяця, на якій знаходилась автоматична станція з кутниковим відбивачем, була освітлена променем лазера. Промінь повернувся в те ж місце, де знаходився лазер. Вимірявши точний час від моменту включення лазера до моменту повернення сигналу, вдалося з досить високою точністю (до 40 см) знайти відстань від поверхні Землі (від лазера) до поверхні Місяця (кутникового відбивача станції)[2].

Застосування на практиці[ред. | ред. код]

Кутникові відбивачі зазвичай використовуються для:

Див. також[ред. | ред. код]

Примітки[ред. | ред. код]

  1. а б Доведення наведено в: Кравцов В., Сербин И. Уголковые отражатели. — Квант, 1978. — № 12. — С. 7—9,46.(рос.)
  2. а б Автоматическая станция «Луна-21» Архівовано 12 лютий 2010 у Wayback Machine.(рос.)