科研计算器 | 光斑在反射上的投影计算
2025.03.27
引言
在光学实验和激光应用中,了解光斑在反射镜上的投影大小是非常重要的。这不仅有助于优化光学系统的设计,还能确保实验结果的准确性。本文将介绍如何计算光斑在镜子上的投影大小,并解析一个基于网页的计算工具,帮助读者理解这一过程。
 
概念

光斑在影子上的投影大小P
其中:
  • w 是光斑在空间中的大小(单位:mm),
  • θ 是激光束与反射镜之间的夹角(单位:°),
  • A 是自定义的额外边距因子。
这个公式考虑了光斑在反射镜上的几何投影以及额外的边距需求。
 


计算公式
公式的推导基于几何光学的基本原理。当激光束以一定角度θ入射到反射镜上时,光斑在反射镜上的投影大小会因角度的倾斜而放大。具体来说:
1.几何投影:光斑在反射镜上的投影大小与入射角的余弦值成反比,即 
2.额外边距:为了确保光斑完全覆盖反射镜并留出一定的安全边距,引入了额外边距因A.
 
使用方法
为了帮助用户更方便地计算光斑在镜子上的投影大小,可以使用一个基于HTML、JavaScript和MathJax的网页工具。以下是使用该工具的步骤:
1.输入光斑大小:输入光斑在空间中的大小 w(单位:mm)。
2.输入入射角度:输入激光束与反射镜之间的夹角 θ(单位:°)。
3.输入额外边距因子:输入自定义的额外边距因子 A。
4.点击计算:工具会自动计算并显示光斑在镜子上的投影大小 P
 
实例解析
假设我们有以下参数:
光斑大小:w=8mm
入射角度:θ=45°
额外边距因子A=0.3
我们需要计算光斑在镜子上的投影大小P。

1. 将角度转换成弧度

已知代入:
  2.计算余弦值

 
3.代入公式计算大小

 
 
 


 
 
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