幾何光學(xué)課件棱鏡

1、一　反射棱鏡的類型簡(jiǎn)單棱鏡（一次、二次、三次反射棱鏡）屋脊棱鏡立方角錐棱鏡復(fù)合棱鏡等,§3-6 反射棱鏡,本文來自一生范文網(wǎng) http://www.onesheng.cn，更多優(yōu)秀范文模板請(qǐng)?jiān)L問http://www.onesheng.cn,二、基本定義,,,,,,,,,,,,,,,,B,A,C,,光軸：光學(xué)系統(tǒng)的光軸在棱鏡中的部分,ABC---棱鏡光軸,光軸長(zhǎng)度：棱鏡光軸的幾何長(zhǎng)度；,AB+BC=棱鏡光軸長(zhǎng)

2、度,二、基本定義,光軸,光軸截面,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,工作面　　　 　棱 主截面,物空間為右手坐標(biāo),三 確定棱鏡系統(tǒng)成像方向的方法,本文來自一生范文網(wǎng) http://www.onesheng.cn，更多優(yōu)秀范文模板請(qǐng)?jiān)L問http://www.onesheng.cn,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,（一）一次反射棱鏡,（a）等腰直

3、角棱鏡,y,,z,x,,,,x′,z′,y′,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,（b）道威棱鏡,直角棱鏡使光線折轉(zhuǎn)90°　等腰棱鏡使光線折轉(zhuǎn)任意角度?！《叩奶攸c(diǎn)是：入射面、出射面與光軸垂直。,道威棱鏡，入射面、出射面與光軸不垂直。,道威棱鏡90°旋轉(zhuǎn)后，像旋轉(zhuǎn)180°。 道威棱鏡: 繞光軸旋轉(zhuǎn)?角，其對(duì)應(yīng)的反射像同方向2?旋轉(zhuǎn)角。,一次反射特點(diǎn)：

4、 成鏡像；　 在主截面內(nèi)坐標(biāo)方向改變，垂直于光軸截面內(nèi)坐標(biāo)方向不變。,（二）二次反射棱鏡,,,,,,（a）等腰直角棱鏡,x′,y′,z′,,,,,半五角棱鏡,,,,x′,y′,z′,,,,（二）二次反射棱鏡,（d）斜方棱鏡,,,,x′,y′,z′,,,,,(b)五角棱鏡,,,,z′,x′,y′,,,,以上幾種棱鏡兩反射面之間的夾角有為：22.5°、30 ° 、45 ° 、90 °和

5、180 °。也使光線折轉(zhuǎn)45 ° 、60 ° 、90 ° 、180 °和360 °。,其中：五角棱鏡和直角棱鏡多用于顯微鏡觀察系統(tǒng)，使光線折轉(zhuǎn)，便于觀察。,斜方棱鏡使光軸平移，多用于雙目鏡儀器中，調(diào)節(jié)目距。,二次反射成像的特點(diǎn)：　 成一致像；　 入射光線與出射光線之間的夾角取決于兩反射面之間的夾角。,,（三）三次反射棱鏡,斯密特棱鏡,其特點(diǎn)是：光路在棱鏡中的光

6、路很長(zhǎng)，可以折疊光路，使儀器緊湊。 入射光線與出射光線之間的夾角為45°,,,,x′,z′,y′,,,,,屋脊棱鏡,如果在不改變光軸方向和主截面內(nèi)成像方向的條件下需要得到物體的一致像而又不想增加反射棱鏡時(shí)，怎么辦？,可用交線位于光軸面內(nèi)的兩個(gè)相互垂直的反射面來取代其中的一個(gè)反射面，使垂直于主截面內(nèi)的坐標(biāo)被這兩個(gè)相互垂直的反射面依次反射而改變方向，從而得到物體的一致像。,（四） 屋脊面和屋脊棱鏡,屋脊面的作用：,在

7、不改變光軸方向和主截面內(nèi)成像方向的條件下，增加一次反射，使系統(tǒng)總的反射次數(shù)由奇數(shù)變成偶數(shù)，從而達(dá)到物像相似的要求。,本文來自一生范文網(wǎng) http://www.onesheng.cn，更多優(yōu)秀范文模板請(qǐng)?jiān)L問http://www.onesheng.cn,直角棱鏡反射,屋脊棱鏡反射,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,x′,y′,z′,屋脊棱鏡的平面表示方法,,,,,,,,,,,,,,,,,,（五）角

8、錐棱鏡,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,由立方體切下一個(gè)角而形成的。,角錐棱鏡特點(diǎn)1、三個(gè)反射工作面相互垂直，底面是一等腰三角形，為棱鏡的入射面和出射面。,,,,,,,,,,,,2、當(dāng)光線以任意方向從底面入射，經(jīng)過三個(gè)直角面依次反射后，出射光線始終平行于入射光線。,,,,,,,,,,,,,,,,,,3、當(dāng)角錐棱鏡繞其頂點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，出射方向不變僅產(chǎn)生一個(gè)平移。應(yīng)用：與激光測(cè)距儀配合測(cè)距,,由兩個(gè)以上的棱鏡組合起來形成，可以實(shí)

9、現(xiàn)一些特殊或者單個(gè)棱鏡難以實(shí)現(xiàn)的功能。,,（六）復(fù)合棱鏡,這種復(fù)合棱鏡的用途也是倒像作用。,四 棱鏡和棱鏡的展開,主要講述把多個(gè)反射面集成在同一塊光學(xué)材料上的情況,反射棱鏡：把多個(gè)反射面作在同一塊光學(xué)材料（如玻璃）上的光學(xué)零件?！∽ⅲ汗饩€在棱鏡反射面上的入射角大于臨界角時(shí)，在反射面發(fā)生全反射，不鍍膜,二、棱鏡的等效作用與展開,㈠、等效作用與展開方法,1.等效作用　反射棱鏡有兩個(gè)折射面和若干反射面，若不考慮反射面，光線在兩個(gè)折射面之

10、間的行為等效于一個(gè)平行平板,,,,,,平行光經(jīng)透鏡成像于焦點(diǎn)F’上,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,F′,,,,,,F?,,,,,平行光經(jīng)透鏡成像時(shí)加一平面鏡,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,把平面鏡換成直角棱鏡,,,,,,,,,,,A′

11、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,對(duì)于這種光路的等效光路,,,,,,,,,,,A′,,,,,,,A?,把棱鏡的光軸截面沿著它的反射面展開，取消棱鏡的反射，以平行玻璃板的折射代替棱鏡折射的方法稱為“棱鏡的展開”,（二）　棱鏡的展開,(1).為了使棱鏡和共軸球面系統(tǒng)組合后，仍能保持共軸球面系統(tǒng)的特性，必須對(duì)棱鏡的結(jié)構(gòu)提出一定的要求

12、：,a．棱鏡展開后玻璃板的兩個(gè)表面必須平行。,b．如果棱鏡位于會(huì)聚光束中，則光軸必須和棱鏡的入射及出射表面相垂直。,(2).展開方法　利用棱鏡反射面的性質(zhì)，將轉(zhuǎn)折的光路拉直。,即：按入射光線的順序，以反射面為鏡面，求其對(duì)稱像，并依次畫出反射棱鏡的展開圖。,折射棱鏡 ：利用表面的折射作用來工作折射棱 ：入射面與出射面的交線折射角 ：兩折射面夾角α偏向角δ ：入射光線與出射光線的夾角從入射光線轉(zhuǎn)到出射光線，順正逆負(fù)主截面：垂直于

13、折射棱的平面,§3-７折射棱鏡與光楔,本文來自一生范文網(wǎng) http://www.onesheng.cn，更多優(yōu)秀范文模板請(qǐng)?jiān)L問http://www.onesheng.cn,利用最小偏角可測(cè)量棱鏡折射率,當(dāng)α很小，為光楔。,I1有一定大?。?I1很小：,雙光楔用兩個(gè)光楔相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生不同的偏角應(yīng)用:旋轉(zhuǎn)測(cè)(微)角 移動(dòng)測(cè)(微)位移,§3-8光學(xué)材料,一 透射材料的光學(xué)特性: 透過率\折射率二