平面與平面系統

平面與平面系統第一頁，共三十三頁，2022年，8月28日3平面與平面系統平面反射鏡平行平板反射棱鏡折射棱鏡光楔功能光路轉折像高度量翻轉成像光譜分析第二頁，共三十三頁，2022年，8月28日平面鏡成像從O點發(fā)出的同心光束，經反射鏡M反射后，形成從O’點發(fā)出的同心光束完善成像實物成虛像，虛物成實像r,l’=-l，=1OO’M第三頁，共三十三頁，2022年，8月28日反射引起的手系變化偶數次反射，手系不變奇數次反射，手系改變物體順時針旋轉，反射像反時針旋轉同樣角度第四頁，共三十三頁，2022年，8月28日平面鏡轉動引起的光線轉動入射光線不動平面鏡轉動角度-I1’=I,-I2’=I+,-I2’’=-I2’+=I+2反射光線相對于原反射光線轉動I1’-I2’’=2角度放大MM1NN1I-I1’-I2’-I2’’2第五頁，共三十三頁，2022年，8月28日角度放大的應用測量微小角度測量微小位移第六頁，共三十三頁，2022年，8月28日雙平面鏡兩鏡平行，出射光線與入射光線平行兩鏡夾，出射與入射光線夾角=2只與有關。若入射角和不變，雙鏡繞棱邊旋轉，出射光線方向不變M1M2M1M2第七頁，共三十三頁，2022年，8月28日雙平面鏡的連續(xù)一次像M1M2:xyzx’y’z’

x’’y’’z’’

右手左手右手物體繞棱從M1到M2轉2成像M2M1:物體繞棱從M2到M1轉2成像M1M2yxzy’x’z’y’’x’’z’’2第八頁，共三十三頁，2022年，8月28日DI1A2’A1-U1平行平板U1=U2’，=tgU2’/tgU1=1=1/=1=2=1光焦度為零側向位移T=DG軸向位移L’=DG/sinI1d-L1ΔL’-U2’nI1’G-L1’L2-L2’第九頁，共三十三頁，2022年，8月28日光線的平移量DEF:DE=d/cosI1’DEG:DG=DEsin(I1-I’

)展開sin()并應用折射定律側向位移T=DGT=dsinI1[1-cosI1/(ncosI1’)]軸向位移L’=DG/sinI1L’=d[1-cosI1/(ncosI1’)]L’=d(1-tgI1’/tgI1)L’與U有關DI1-U1dΔL’I1’GEFI1’I1第十頁，共三十三頁，2022年，8月28日平行平板的等效系統L2’=L1+L’-d近軸時，l2’=l1+l’-dL’=d(1-tgI1’/tgI1)l’=d(1-1/n)近軸細光束時，L’與U無關，平行平板完善成像物通過平行平板的像由物平移L’得到第十一頁，共三十三頁，2022年，8月28日等效系統光路平行平板可等效為一個空氣平板板厚度為d’=d-l’按空氣平板計算后，像點再平移l’就得實際像點實質就是無平行平板l’d’d第十二頁，共三十三頁，2022年，8月28日反射棱鏡一個或多個反射鏡磨制在一塊玻璃上。若反射面不滿足全反射條件，需鍍反射膜反射一次，光軸折轉一次用于轉折光路，轉像，掃描結構緊湊，裝調要求低入射面和出射面是折射面，一般與光軸垂直垂直于棱的平面主截面，光軸在主截面內工作面（反射、入射、出射）與主截面垂直第十三頁，共三十三頁，2022年，8月28日簡單棱鏡（只有一個主截面）一次反射棱鏡直角棱鏡等腰棱鏡道威棱鏡由圖可知，垂直于主截面的坐標和沿光軸的坐標方向不變，在主截面內的坐標方向改變第十四頁，共三十三頁，2022年，8月28日多次反射棱鏡使得儀器結構緊湊直角棱鏡30直角棱鏡斯密特棱鏡是否鏡像看反射次數第十五頁，共三十三頁，2022年，8月28日屋脊棱鏡消除鏡像，同時不增加反射面數量兩個互相垂直的反射鏡，交線位于主截面內。用此組合反射鏡取代反射棱鏡中的一個反射面，形成屋脊面垂直于主截面的坐標被兩次反射改變方向，得到與物體一致的像第十六頁，共三十三頁，2022年，8月28日屋脊棱鏡與普通棱鏡的比較第十七頁，共三十三頁，2022年，8月28日屋脊棱鏡詳解普通直角二次反射棱鏡，x-z面為主截面主截面垂直于圖面，普通棱鏡變?yōu)槲菁估忡Rxyzz’x’y’xyzz’x’y’主截面第十八頁，共三十三頁，2022年，8月28日立方角錐棱鏡由立方體切下一角形成光線以任意角度入射，出射光線始終與之平行激光測距第十九頁，共三十三頁，2022年，8月28日復合棱鏡幾個棱鏡的組合分光棱鏡分色棱鏡反藍膜反紅膜第二十頁，共三十三頁，2022年，8月28日棱鏡的成像方向判斷oz’與光軸出射方向一致垂直于主截面的oy’方向視屋脊面數量而定。屋脊面數量為奇，oy’與oy相反；否則相同平行于主截面的ox’方向視反射面數量而定（屋脊面算兩個反射面）。反射面數量為奇，出射手系與入射手系相反，反之相同復合棱鏡在各個主截面內使用上述規(guī)則有透鏡時，要考慮透鏡成像的正倒第二十一頁，共三十三頁，2022年，8月28日棱鏡的成像方向判斷實例1xyzx’y’z’x’’y’’z’’第二十二頁，共三十三頁，2022年，8月28日棱鏡的成像方向判斷實例2道威棱鏡由圖知，棱鏡繞光軸轉90，像繞光軸轉180棱鏡繞光軸轉角度，像繞光軸轉2角度主截面主截面第二十三頁，共三十三頁，2022年，8月28日棱鏡的成像方向判斷實例3周視瞄準儀儀器轉動，眼不動，物與像的手性相同zxyzyxyxzy’’’x’’’z’’’第二十四頁，共三十三頁，2022年，8月28日雙像棱鏡

A在光軸上，A1’和A2’重合II和III之間半透半反兩個直角棱鏡均非屋脊棱鏡IIIIII一路主截面是圖面，出射手性不變，AA1’IIIVIIII一路，在IV內的一段主截面垂直于圖面，出射手性改變，AA2’第二十五頁，共三十三頁，2022年，8月28日反射棱鏡的等效作用和展開反射棱鏡=入射、出射折射面+反射面折射面=平行平板反射面=轉折光路等效作用：按反射面翻轉光路，把折線光路拉直，反射鏡等效為平行平板用等效平行玻璃平板代替入射、出射面之間的光路=棱鏡的展開第二十六頁，共三十三頁，2022年，8月28日直角一次反射棱鏡的展開入射光：紫色展開之前的光路：會聚于F點，紅色展開之后的光路：會聚于F’點，藍色L:等效平板厚度FF’L第二十七頁，共三十三頁，2022年，8月28日展開方法在主截面內，按反射面的順序，以反射面與主截面的交線為軸，依次使主截面翻轉180兩折射面與光軸垂直，展開可得等效平行平板兩折射面與光軸不垂直，展開所得有側向平移棱鏡展開后，按平行平板簡化計算第二十八頁，共三十三頁，2022年，8月28日典型棱鏡的展開L=KD，K-棱鏡結構參數第二十九頁，共三十三頁，2022年，8月28日折射棱鏡用于光路轉折和色散兩折射面的夾角稱折射棱鏡的折射角垂直于折射棱的平面為主截面出射光與入射光的夾角為偏向角，從入射光以銳角轉向出射光，順時針為正第三十頁，共三十三頁，2022年，8月28日偏向角關系式入射和出射光線對稱于棱鏡時(I1=-I2’，I1’=-I