拋物面反射器和能量

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拋物面反射器和能量之间的区别

拋物面反射器 vs. 能量

拋物面反射器，也稱為拋物面盤或拋物面鏡，通常是以拋物線迴轉所形成的形狀做成的反射裝置。拋物面反射器可以收集或分配來自光、無線電波或聲波的能量。 拋物面反射器的來自於拋物面所塑造的幾何形狀：如果射入至收集器內表面的入射角等於反射角，那麼平行於盤面光軸的任何入射光都會被反射至焦點。因為許多類型的能量可以被這樣的反射，拋物面反射器可以收集和集中進入反射器的能量至一個特殊的角度上。相似的，從盤面焦點輻射出來的能量也能成為平行盤面軸心的光束傳送出去。 約翰·哈德利將拋物面鏡引進到實用天文學，在1721年，他使用拋物面鏡製造出一個球面像差很小的反射望遠鏡，在這之前，望遠鏡都使用球面鏡。在19世紀被換成效率更高的菲涅耳透鏡之前，燈塔通常也都使用拋物面鏡將來自燈籠的點光源校準成光束。 拋物面反射器最常用在現代的衛星訊號接收器、望遠鏡（包括射電望遠鏡）、拋物面話筒，和許多的燈光設備，例如聚光燈、汽車車燈、PAR Cans和LED殼套。 拋物面反射器的像差稱為彗形像差，這主要發生在望遠鏡上，因為在多數其他的應用上不要求離開拋物面軸心的解析度（銳利度）。 奧林匹克聖火是使用拋物面反射器集中陽光點燃的。 轉動有反射性的液體，像水銀，可以形成朝向上方的拋物面反射器。這或許能用來製造液體鏡面望遠鏡。. 在物理學中，能量（古希臘語中 ἐνέργεια energeia 意指「活動、操作」）是一個間接觀察到的物理量。它往往被視為某一個物理系統對其他的物理系統做功的能力。由於功被定義為力作用一段距離，因此能量總是等同於沿著一定的長度阻擋某作用力的能力。 一個物體所含的總能量奠基於其質量，能量如同質量一般，不會無中生有或無故消失。能量就像質量一樣，是一個純量。在國際單位制（SI）中，能量的單位是焦耳，但是在有些領域中會習慣使用其他單位如千瓦·時和千卡，這些也是功的單位。 A系統可以藉由簡單的物質轉移將能量傳輸到B系統（因為物質的質量等效於能量）。然而，如果能量不是藉由物質轉移而傳輸能量，而是由其他方法轉移能量，將會使B系統產生變化，因為A系統對B系統作了功。這功表現的效果如同於一個力沿一定的距離作用在接收能量的系統裡。舉例來說，A系統可以藉由轉移（輻射）電磁能量到B系統，而這會在吸收輻射能量的粒子上產生力。同樣的，一個系統可能藉由碰撞轉移能量，而這種情況下被碰撞的物體會在一段距離內受力並獲得運動的能量，稱為動能。熱可以藉由輻射能轉移，或者直接藉由系統間粒子的碰撞而以微觀粒子之動能的形式傳遞。 能量可以不表現為物質、動能或是電磁能的方式儲存在一個系統中。當粒子在與其有交互作用的力場中受外力移動一段距離，此粒子移動到這個場的新位置所需的能量便如此的被儲存了。當然粒子必須藉由外力才能保持在新位置上，否則其所處在的場會藉由釋放儲存能量的方式，讓粒子回到原來的狀態。這種藉由粒子在力場中改變位置而儲存的能量就稱為位能。一個簡單的例子就是在重力場中往上提升一個物體到某一高度所需要做的功就是位能。 任何形式的能量可以轉換成另一種形式。舉例來說，當物體在力場中，因力場作用而移動時，位能可以轉化成動能。當能量是屬於非熱能的形式時，它轉化成其他種類能量的效率可以很高甚至達百分之百，如沿光滑斜面下滑的物體，或者新物質粒子的產生。然而如果以熱能的形式存在，則在轉換成另一種型態時，就如同熱力學第二定律所描述的，總會有轉換效率的限制。 在所有能量轉換的過程中，總能量保持不變，原因在於總系統的能量是在各系統間做轉移，當某個系統損失能量，必定會有另一個系統得到這損失的能量，導致失去和獲得達成平衡，所以總能量不改變。這個能量守恆定律，是十九世紀初時提出，並應用於任何一個孤立系統。(其後雖有質能轉換方程式的發現，但根據該方程式，亦可以把質量視為能量的另一存在形式，所以此定律可說依舊成立)根據諾特定理，能量守恆是由於物理定律不會隨時間改變而得到的自然結果。 雖然一個系統的總能量，不會隨著時間改變，但其能量的值，可能會因為參考系而有所不同。例如一個坐在飛機裡的乘客，相對於飛機其動能為零；但是相對於地球來說，動能卻不為零。.