一 反射棱镜的类型 •简单棱镜(一次、二次、三次反射棱镜) •屋脊棱镜 •立方角锥棱镜 •复合棱镜等 §3-6 §3-6 反射棱镜反射棱镜 本文来自一生范文网 ,更多优秀范文模 板请访问 • 二、基本定义义 B A C 光轴:光轴:光学 系统的光轴在 棱镜中的部分 ABC---棱镜光轴 光轴长度:光轴长度: 棱镜光轴的几 何长度; AB+BC= 棱镜光轴长度 • 二、基本定义义 光轴光轴 光轴光轴截面截面 工作面 工作面 棱 棱 主截面主截面 •物空间为间为 右手坐标标 三三 确定棱镜系统成像方向的方法确定棱镜系统成像方向的方法 本文来自一生范文网 ,更多优秀范文模 板请访问 (一)一次反射棱镜(一)一次反射棱镜 ((a a)等腰)等腰直角棱镜直角棱镜 y y z z x x x′ x′z′ z′ y′ y′ z o x y z' o x' y' z o x yz'y' o x' ((b b))道威棱镜道威棱镜 直角棱镜使光线折转90° 等腰棱镜使光线折转任意角度 二者的特点是:入射面、出射面与光轴 垂直 道威棱镜,入射面、出射面与光轴 不垂直 道威棱镜90°旋转后,像旋转180°。
道威棱镜: 绕光轴旋转角,其对应的反射 像同方向2旋转角 一次反射特点:一次反射特点: 成镜像; 在主截面内坐标方向 改变,垂直于光轴截面内坐 标方向不变 y y z z x x • (二)二次反射棱镜镜 ((a a))等腰直角棱镜等腰直角棱镜 x′ x′ y′ y′ z′ z′ 半五角棱镜半五角棱镜 x x y y z z x′ x′ y′ y′ z′ z′ (二) 二次反射 棱镜镜 ((d d)斜方棱镜)斜方棱镜 x x y y z z x′ x′ y′ y′ z′ z′ (b)(b)五角棱镜五角棱镜 x x y y z z z′ z′ x′ x′ y′ y′ 以上几种棱镜两反射面之间的夹角有为: 22.5°、30 ° 、45 ° 、90 °和180 ° 也使光线折转45 ° 、60 ° 、90 ° 、180 °和 360 ° 其中:五角棱镜和直角棱镜多用于显微 镜观察系统,使光线折转,便于观察 斜方棱镜使光轴平移,多用于双目镜 仪器中,调节目距 二次反射成像的特点: 成一致像; 入射光线与出射光线 之间的夹角取决于两反射 面之间的夹角 • (三)三次反射棱镜镜 x x y y z z 斯密特棱镜斯密特棱镜 其特点是:其特点是: 光路在棱镜 中的光路很 长,可以折 叠光路,使 仪器紧凑。
入射光线 与出射光线 之间的夹角 为45° x′ x′ z′ z′ y′ y′ 屋脊棱镜 如果在不改变光轴方向和主截面内成像方 向的条件下需要得到物体的一致像而又不想增加 反射棱镜时,怎么办? 可用交线位于光轴面内的两个相互垂直的反 射面来取代其中的一个反射面,使垂直于主截面 内的坐标被这两个相互垂直的反射面依次反射而 改变方向,从而得到物体的一致像 (四) 屋脊面和屋脊棱镜 屋脊面的作用: 在不改变变光轴轴方向和主截面内成 像方向的条件下,增加一次反射,使 系统总统总 的反射次数由奇数变变成偶数 ,从而达到物像相似的要求 本文来自一生范文网 ,更多优秀范文模 板请访问 直角棱镜反射屋脊棱镜反射 x x y y z z x x′ ′ y y′ ′ z z′ ′ x x y y z z x′ x′ y′ y′ z′ z′ 屋脊棱镜的平面表示方法 (五)角锥棱镜 由立方体切下一个角而形成的 角锥棱镜特点 1、三个反射工作 面相互垂直,底面 是一等腰三角形, 为棱镜的入射面和 出射面 2、当光线线以任意 方向从底面入射, 经过经过 三个直角面依 次反射后,出射光 线线始终终平行于入射 光线线。
3、当角锥锥棱镜绕镜绕 其顶顶点旋转时转时 ,出 射方向不变仅产变仅产 生 一个平移 应应用:与激光测测距 仪仪配合测测距 由两个以上的棱镜组合起 来形成,可以实现一些特殊或 者单个棱镜难以实现的功能 (六)复合棱镜 这种复合棱镜的用途也这种复合棱镜的用途也 是倒像作用是倒像作用 四 棱镜和棱镜的展开 主要讲讲述把多个反射面集成在同一块块 光学材料上的情况 反射棱镜:把多个反射面作在同一块光 学材料(如玻璃)上的光学零件 注:光线在棱镜反射面上的入射角大 于临界角时,在反射面发生全反射,不 镀膜 二、棱镜的等效作用与展开 ㈠、等效作用与展开方法 1.等效作用 反射棱镜有两个折 射面和若干反射面,若不考虑反射 面,光线在两个折射面之间的行为 等效于一个平行平板 平行光经透镜成像于焦点F’上 F′F′ F F 平行光经透镜成像时加一平面镜 把平面镜换成直角棱镜 A′A′ 对于这种光路的等效光路 A′A′ A A 把棱镜的光轴截面沿着它的反射面 展开,取消棱镜的反射,以平行玻璃板的 折射代替棱镜折射的方法称为“棱镜的展 开” (二) 棱镜的展开 (1).为了使棱镜和共轴球面系统组合后,仍 能保持共轴球面系统的特性,必须对棱镜 的结构提出一定的要求: a.棱镜展开后玻璃板的两个表面必须平 行。
b.如果棱镜位于会聚光束中,则光轴必 须和棱镜的入射及出射表面相垂直 (2).展开方法 利用棱镜反射面的性 质,将转折的光路拉直 即:按入射光线的顺序,以 反射面为镜面,求其对称像 ,并依次画出反射棱镜的展 开图 • 折射棱镜 :利用表面的折射作用来工作 • 折射棱 :入射面与出射面的交线 • 折射角 :两折射面夹角α • 偏向角δ :入射光线与出 射光线的夹角从入射光线转到 出射光线,顺正逆负 • 主截面:垂直于折射棱的平面 §3-§3-7折射棱镜与光楔7折射棱镜与光楔 本文来自一生范文网 ,更多优秀范文模 板请访问 利用最小偏角可测量 棱镜折射率 当α很小,为光楔 I1有一定大小: I1很小: 双光楔用两个光楔相对转动,产生不同的偏角 应用:旋转测(微)角 移动测(微)位移 §3-8§3-8光学材料光学材料 • 一 透射材料的光学特性: 透过率\折射率 • 二 反射材料的光学特性: 反射率 本文来自一生范文网 ,更多优秀范文模 板请访问 。