Дзеркало, тіло, що володіє полірованою поверхнею і здатне утворювати оптичні зображення предметів (в т.ч. джерел світла), відображаючи світлові промені. Перші відомості про вживання металевих З. (з бронзи або срібла) у побуті відносяться до 3-го тис. до н.е.(наша ера) В бронзовому столітті З. були відомі переважно в країнах Древнього Сходу, в залізному столітті набули ширшого поширення. Лицьова сторона металевих З. була гладко відполірована, зворотна — покрита гравійованими або рельєфними узорами або зображеннями; форма зазвичай кругла, з ручкою (у древніх греків часто у вигляді скульптурної фігури). Скляні З. (з олов'яною або свинцевою підкладкою) з'явилися у римлян в 1 ст н.е.(наша ера); на початку середніх століть вони зникли і знову з'явилися лише в 13 ст У 16 ст було винайдено підведення скляних З. олов'яною амальгамою . З 17 ст різноманіття форм і типів З. (від кишенькових до величезних трюмо) зростає; обрамлення З. стають більш нарядними. Часто З. служать обробкою стенів і камінів в палацових інтер'єрах епохи бароко і класицизму . В 20 ст з розвитком тенденцій функционалізму в архітектурі З. майже втрачають декоративну роль і зазвичай оформляються відповідно до їх побутового призначення (у простій металевій рамці або зовсім без обрамлення).
Оптичні властивості З. Якість З. тим вище, чим ближче форма його поверхні до математично правильною. Максимально допустима величина мікронерівностей поверхні визначається призначенням З.: для астрономічних і деяких лазерних З. вона не повинна перевищувати 0,1 найменшої довжини хвилі l min падаючого на З. випромінювання, а для прожекторних або конденсорних З. може доходити до 10 l min .
Положення зображення оптичного, З, що дається., може бути визначено за законами геометричної оптики; воно залежить від форми поверхні З. і положення змальовуваного предмету.
Плоске З. — єдина оптична система, яка дає повністю безаберрационноє зображення (завжди уявне) при будь-яких падаючих на нього пучках світла (див. Аберація оптичних систем ). Це властивість плоских З. зумовило їх широке використання зі всілякими конструктивними цілями (поворот світлового пучка, автоколімація, перевертання зображень і т.д.); такі З. входять в склад якнайточніших вимірювальних приладів (наприклад, інтерферометрів ).
В оптичних системах застосовують також увігнуті і опуклі З. Іх відзеркалювальні поверхні роблять сферичними, параболоїдальними, еліпсоїдними, тороїдальними; застосовують і З. з поверхнями складніших форм. Увігнуті З. найчастіше (але не завжди) концентрують енергію пучка світла, збираючи його, опуклі — розсіюють. Неплоскі З. володіють всіма властивими оптичним системам аберацією, окрім хроматичних. Положення зображення предмету, створюваного З. з поверхнею, віссю симетрії, що володіє, пов'язано з радіусом кривизни r З. у його вершині Про ( мал. 1 ) співвідношенням:
де s — відстань від вершини Про до предмету А, s'' — відстань до зображення А''. Ця формула строго справедлива лише в граничному випадку нескінченно малих кутів, що утворюються променями світла з віссю З.; проте вона є хорошим наближенням і при кінцевих, але досить малих кутах. Якщо предмет
знаходиться на відстані, яке можна вважати нескінченно великим, s'' дорівнює фокусній відстані З.:
Властивості відзеркалювальних поверхонь. З. повинне мати високий віддзеркалення коефіцієнт . Великими коефіцієнтами віддзеркалення володіють гладкі металеві поверхні: алюмінієві — в ультрафіолетовому, видимому і інфрачервоному діапазонах, срібні — у видимому і інфрачервоному, золоті — в інфрачервоному. Віддзеркалення від будь-якого металу сильно залежить від довжини хвилі світла l: з її збільшенням коефіцієнта віддзеркалення R l зростає для деяких металів до 99% і більш ( мал. 2 ).
Коефіцієнт віддзеркалення в діелектриків значно менший, ніж в металів (для скла з показником заломлення n = 1,5 всього 4%). Проте, використовуючи інтерференцію світла в багатошарових комбінаціях прозорих діелектриків, можна отримати (у відносно вузької області спектру) відзеркалювальні поверхні з коефіцієнтом віддзеркалення більше 99% не лише у видимому діапазоні, але і в ультрафіолетовому, що неможливе з металевими поверхнями. Діелектричні З. складаються з великого (13—17) числа шарів двох діелектриків поперемінно з високим і низьким n. Товщина кожного шару така, що оптична довжина дороги світла в нім складає 1 / 4 довжини хвилі. Непарні шари робляться з матеріалу з високим n (наприклад, сульфіди цинку, сурми, оксиди титану, цирконію, гафнію, торія), а парні — з матеріалу з низьким n (фториди магнію, стронцію, двоокис кремнію). Коефіцієнт віддзеркалення діелектричного З. залежить не лише від довжини хвилі, але і від кута падіння випромінювання.
Виробництво З. В давнину як З. використовували поліровані металеві пластини. З розвитком стеклоделія металеві З. поступилися місцем скляним, відбивною поверхнею яких були тонкі шари металів, нанесених на скло. Спочатку невеликі З. неправильної форми отримували, наливаючи в скляну сферичну судину розплавлений метал, який, застигаючи, утворював шар, що відображає (після охолоджування судину розрізали). Перші скляні З. значних розмірів виготовляли нанесенням на скло ртутно-олов'яної амальгами. Згодом цей шкідливий для здоров'я тих, що працюють спосіб був замінений хімічним срібленням, заснованим на здатності деяких з'єднань, що містять альдегідну групу, відновлювати з розчинів солей срібло у вигляді металевому плівки. Найбільш поширений технологічний процес виробництва З. срібленням складається з наступних основних операцій: видалення з поверхні скла забруднень і продуктів корозії, нанесення центрів осадження срібла, власне сріблення і нанесення захисних покриттів на шар, що відображає. Зазвичай товщина срібної плівки вагається від 0,15 до 0,3 мкм. Для електрохімічного захисту шару, що відображає, його покривають мідною плівкою, сумірною по товщині з срібною. На мідну плівку наносять лакофарбні матеріали — полівінілбутіральниє, нітроепоксидниє, епоксидні емалі, застережливі механічні пошкодження захисного шару. З. технічного призначення виготовляють з плівками, що відображають, із золота, паладію, платини, свинцю, хрому, нікелю і ін.
З. виготовляють також способами металізації скла катодним розпиляло і випаром у вакуумі. Особливого поширення набуває термічний випар алюмінію у вакуумі при тиску 6,7·10 -2 —1,3·10 -3 н/м 2 (5·10 -4 —10 -5 мм рт. ст. ) . Випар алюмінію здійснюється з джгутів з вольфрамового дроту або з жароміцного тигля. Підготовка поверхні стекла до алюмініювання виконується ще ретельніше, ніж перед хімічним срібленням, і включає обезводнення і обробку електричним розрядом при значенні вакууму 13,3 н/м 2 (10 -1 мм рт. ст. ). Товщина алюмінієвої плівки для здобуття З. з максимальною відбивною здатністю повинна складати не менше 0,12 мкм. Завдяки підвищеній хімічній стійкості алюмінійовані З. інколи використовуються як поверхні зовнішнього віддзеркалення, які захищаються оптично прозорими шарами Al2o3, Sio 2 , Mgf 2 , ZNS і ін. Зазвичай же шар алюмінію покривається непрозорими лакофарбними матеріалами, такими ж, як і при срібленні. Деяка нерівномірність по спектру і погіршення відбивної здатності алюмінійованих З. в порівнянні з посрібленими виправдані значною економією срібла при масовому виробництві З.
Способами катодного розпиляло і термічного випару можуть бути отримані З. з плівками більшості металів, а також діелектриків. Про виготовлення високоточних оптичних З. великих розмірів див.(дивися) в ст. Рефлектор .
Вживання З. у науці, техніці і медицині. Властивість увігнутих З. фокусувати паралельний їх осі пучок світла використовується в телескопах-рефлекторах. На зворотному явищі — перетворенні в З. пучка світла від джерела, що знаходиться у фокусі, в паралельний пучок — заснована дія прожектори . З., вживані у поєднанні з лінзами, утворюють обширну групу дзеркально-лінзових систем . В лазерах З. застосовують як елементи оптичних резонаторів . Відсутність хроматичної аберації зумовило використання З. у монохроматорах (особливо інфрачервоного випромінювання) і багатьох ін. приладах.
Окрім вимірювальних і оптичних приладів, З. застосовують і в ін. областях техніки, наприклад в геліоконцентраторах, геліоустановках і установках для зонної плавки (дія цих пристроїв заснована на властивості увігнутих З. концентрувати в невеликому об'ємі енергію випромінювання). У медицині із З. найбільш поширений лобовий рефлектор — увігнуте З. з отвором посередині, призначене для напряму вузького пучка світла всередину ока, вуха, носа, глотки і гортані. З. багатообразних конструкцій і форм застосовують також для досліджень в стоматології хірургії, гінекології і т.д.
Літ.: Слюсарев Р. Р., Методи розрахунку оптичних систем, М. — Л., 1937; Зоннефельд А., Увігнуті дзеркала, пер.(переведення) з йому.(німецький), М. — Л., 1935; Максутов Д. Д., Астрономічна оптика, М. — Л., 1946; Винокурів Ст М., Хімічні методи сріблення дзеркал, М., 1950; Тудоровський А. І., Теорія оптичних приладів, ч. 2, М. — Л., 1952; Розенберг Р. Ст, Оптика тонкошарових покриттів, М., 1958; Данілін Би. С., Вакуумне нанесення тонких плівок, М., 1967; Глюк І., І все це роблять дзеркала, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1970.
