第8課【平面鏡與平行平板】

3平面和平面系統(tǒng)引言：1、共軸球面系統(tǒng)和平面鏡棱鏡系統(tǒng)（組合使用）2、平面光學(xué)元件：平面反射鏡、平行平板、反射棱鏡、折射棱鏡及光楔。用于改變光路方向，使倒像轉(zhuǎn)換為正像或產(chǎn)生色散用于光譜分析

3.1、平面鏡成像一、平面鏡成像性質(zhì)二、平面鏡的旋轉(zhuǎn)及應(yīng)用三、平面鏡的平移效應(yīng)四、雙平面鏡成像3.1、平面鏡成像一、平面鏡成像性質(zhì)1、物象位置關(guān)系及放大率1）β=12）α=－13）γ=－14）f=f’=∞，平行光入射，反射光也是平行光（無(wú)焦系統(tǒng)）5）主點(diǎn)（面）位于反射面上6）無(wú)節(jié)點(diǎn)γ=－1≠11、物象位置關(guān)系及放大率7）像與物完全對(duì)稱于反射面——鏡像右（左）手坐標(biāo)系的鏡像為左（右）手坐標(biāo)系；奇數(shù)次反射成鏡像，偶數(shù)次反射成與物一致的像。一、平面鏡成像性質(zhì)2、平面鏡成像的虛實(shí)反射成像元件—實(shí)物成虛象，虛物成實(shí)象1）物象在平面鏡的異側(cè)，l’＝-l，物象虛實(shí)相反，與折射系統(tǒng)不同。2）虛實(shí)空間的劃分不同于透鏡（折射球面系統(tǒng))一、平面鏡成像性質(zhì)3、鏡像與一致象1）鏡像：物象坐標(biāo)系不是同一手系，又稱不一致像。而折射球面系統(tǒng)成像為一致像，有倒、正之分。2）像的分類：（判斷系統(tǒng)成像情況）一致像：手系不變，物象形狀相似。正像倒像非一致像：鏡像;物象大小相等，但形狀不同。物象之間的空間形狀對(duì)應(yīng)關(guān)系不一致。（手系改變）注意：不能因?yàn)棣?1而判斷其為正像。一、平面鏡成像性質(zhì)4、關(guān)于完善像平面鏡是唯一能成完善像的最簡(jiǎn)單的光學(xué)元件同心光束等光程面二、平面鏡的旋轉(zhuǎn)及應(yīng)用1、旋轉(zhuǎn)特性：平面鏡的旋轉(zhuǎn)P'Q'PQOANN'A'A"αα2α∠A’OA”=2∠POP’二、平面鏡的旋轉(zhuǎn)及應(yīng)用2、應(yīng)用：測(cè)量微小角度或位移。光學(xué)比較儀中的光學(xué)杠桿MM為分劃板PP為反射鏡PP測(cè)桿aMA'AML1HH'F'f′a2a2a當(dāng)很小時(shí)，f'yFa.P例：杠桿p頂住平面鏡使其轉(zhuǎn)動(dòng)，位移則可測(cè)量光學(xué)杠桿的放大倍數(shù)doMI光電檢流計(jì)電流I將在周圍激發(fā)磁場(chǎng)，使得帶有小磁鐵的小平面鏡M旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)動(dòng)角度正比于電流I，在刻度盤上就得到電流值的大小。光電檢流計(jì)原理：doMI電流I將在周圍激發(fā)磁場(chǎng)，使得帶有小磁鐵的小平面鏡M旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)動(dòng)角度正比于電流I，在刻度盤上就得到電流值的大小。注：此表需先標(biāo)定I1y1…………InynI已知，則y：點(diǎn)取得越多，越精確......yI線性:均勻刻線非線性:非均勻刻線三、平面鏡的平移效應(yīng)QPA’ABA”h2hA′A″=2h四、雙平面鏡成像1、成像特性：僅討論只反射一次的情況在雙平面鏡系統(tǒng)中，出射光線和入射光線的夾角與入射角無(wú)關(guān)，只取決于雙面鏡的夾角。O2O1bPPPAMN-I1I"1I2-I"2β≤90β=2四、雙平面鏡成像2、應(yīng)用：轉(zhuǎn)折光路、控制光線傳播方向二次反射棱鏡——其他各種棱鏡可以通過加工使固定，而不必調(diào)試。省去了兩個(gè)單面反射鏡的調(diào)試、安裝轉(zhuǎn)折光路的作用β

由決定。改變共軸系統(tǒng)的光軸方向（減少體積和減輕重量）改變像的方向利用平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)作用測(cè)量微小位移和角度改變觀察方向擴(kuò)大儀器的觀測(cè)范圍小結(jié)：平面鏡系統(tǒng)在光學(xué)儀器中的作用2/1/2023203.2平行平板定義：平行平板是由二個(gè)相互平行的折射平面構(gòu)成的光學(xué)元件，如分劃板、微調(diào)平板、載玻片和蓋玻片等。反射棱鏡展開后，其作用等效為一個(gè)平行平板。透鏡平行平板一、平行平板成像特性1、放大率α=1，β=1，γ=11）光線經(jīng)平行平板后方向不變；2）無(wú)光焦度元件，不會(huì)使物體放大或縮小，在系統(tǒng)中對(duì)光焦度無(wú)貢獻(xiàn)。3）物象等高、虛實(shí)相反、同向移動(dòng)。2、側(cè)向位移與軸向位移出射光線與入射光線不重合，光線經(jīng)平行平板后，產(chǎn)生：側(cè)向位移△T

軸向位移△L’求側(cè)向位移：A1'(A2)-U1'-U1-U2'AA2'-L1-L1'd-L2'-L2I2'I2I1'I1DG軸向位移為：A1'(A2)-U1'-U1-U2'AA2'-L1-L1'd-L2'-L2I2'I2I1'I1DG討論：①

不能完善成像②

當(dāng)很小時(shí)，與無(wú)關(guān)在近軸區(qū)，平行平板的軸向位移只與其厚度d和折射率n有關(guān)，與入射角無(wú)關(guān)。因此，平行平板在近軸區(qū)以細(xì)光束成像是完善的。3、像點(diǎn)位置實(shí)物A經(jīng)過平行平板成虛像A’?？梢灾苯永脦缀侮P(guān)系求象。A1'(A2)-U1