廖進(jìn)昆應(yīng)用光學(xué)chapter3課件

平面鏡和棱鏡

MirrorsandPrisms1平面系統(tǒng)

轉(zhuǎn)折光路轉(zhuǎn)像改變觀察范圍分光和分色作用：平面光學(xué)元件：平面反射鏡平行平板反射棱鏡折射棱鏡光楔2平面鏡成像反射球面成像表明物像位于異側(cè)成正像

反射平面成像另可利用反射定律來證明！3平面鏡的旋轉(zhuǎn)特性5應(yīng)用于測(cè)量微小位移（光學(xué)杠桿）6雙面鏡θP1P271)當(dāng)兩面鏡夾角為θ時(shí)，出射光線和入射光線的夾角為2θ；其旋轉(zhuǎn)方向，與反射面按反射次序由P1轉(zhuǎn)到P2的方向相同。2)當(dāng)兩平面鏡一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，出射光線與入射光線的夾角不變，只是光線位置發(fā)生了平移（入射光線方向不變）3)若兩平面鏡相對(duì)移動(dòng)α角，出射光線方向改變2α。所以在運(yùn)輸過程中可能造成夾角變化，故往往將二者做成相對(duì)不變化，這就是反射棱鏡I1I1I2I2θθβP1P2β=2θ雙面鏡的旋轉(zhuǎn)特性

910平行平板定義：由二個(gè)互相平行的折射平面構(gòu)成的光學(xué)元件應(yīng)用：分劃板、顯微鏡載物臺(tái)上的載波片和蓋玻片、濾光片和濾色片、補(bǔ)償平板及保護(hù)玻璃片等。反射棱鏡也展開成平板，因此研究平行平板的成像具有重要意義

111314平行平板等效空氣層15實(shí)物一次反射棱鏡二次反射棱鏡三次反射棱鏡棱鏡組合系統(tǒng)17類型xxyyzz右手坐標(biāo)左手坐標(biāo)xyz右手坐標(biāo)zyx右手坐標(biāo)xyz右手坐標(biāo)yzx右手坐標(biāo)全反射棱鏡

波羅棱鏡

五角棱鏡

向后反射鏡/三垂面反射鏡

18屋脊棱鏡19組合棱鏡21分光棱鏡22分色棱鏡23雙像棱鏡25對(duì)物成鏡像，光軸方向不變，當(dāng)棱鏡繞光軸轉(zhuǎn)α?xí)r，像轉(zhuǎn)2α達(dá)夫棱鏡：光軸與斜面平行的棱鏡26對(duì)具有兩相互垂直的主截面系統(tǒng)先求出一個(gè)主截面內(nèi)的，然后再求出另一主截面內(nèi)的，但要注意，此時(shí)坐標(biāo)所代表的方向（垂直、平行主截面），已發(fā)生變化，要按變化了的求之單鏡頭反光照相機(jī)，SLR（SingleLensReflex）(P66Pic4-16)29反射棱鏡展開1）光束在棱鏡內(nèi)部的平面反射和一般平面鏡的成像性質(zhì)完全相同，區(qū)別只是在于棱鏡增加了反射次數(shù)，因此在討論棱鏡的成像性質(zhì)時(shí)，只需要討論棱鏡的折射性質(zhì)。2）把棱鏡的主截面沿著它的反射面展開，取消棱鏡的反射，以平行平板的折射代替棱鏡折射的方法稱為“棱鏡的展開”。結(jié)構(gòu)常數(shù)k：棱鏡展開長(zhǎng)度與通光口徑的比值K=L/D3031a、共軸球面系統(tǒng)中的各個(gè)透鏡組和平面反射的配合次序不受限制，因?yàn)槠矫骁R可以使任意空間的物體成像；b、為了保持系統(tǒng)的共軸性，共軸球面系統(tǒng)中各個(gè)透鏡組的光軸，必須和平面鏡系統(tǒng)中的同一共軛軸線相重合，也就是使各個(gè)透鏡組的光軸在平面鏡系統(tǒng)中構(gòu)成一條共軛軸線；c、為了保持共軸球面系統(tǒng)的光學(xué)特性不變，必須使各個(gè)透鏡組之間的間隔保持不變。共軸球面系統(tǒng)與平面鏡系統(tǒng)組合32a、如果系統(tǒng)中有棱鏡，則相當(dāng)于除了平面鏡外，在系統(tǒng)中另外加入了一塊平行玻璃板；b、必須考慮平行玻璃板產(chǎn)生的像面位移；c、各透鏡組之間的間隔應(yīng)等于共軸球面系統(tǒng)的原有間隔加上棱鏡所引起的像平面位移；共軸球面系統(tǒng)與棱鏡系統(tǒng)組合33折射棱鏡定義反射棱鏡——利用表面的反射作用折射棱鏡——利用表面的折射作用，工作面為兩個(gè)折射面折射棱——入射面與出射面的交線折射角——頂角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)αI1-I2I1′-I2′δn折射棱鏡與光楔34一偏向角可以證明，當(dāng)I1=-I2或I1=-I2

時(shí)，其偏向角最小。上式可寫為αI1-I2I1′-I2′δn35應(yīng)用1）測(cè)定材料的折射率

2）棱鏡光譜儀

36光楔①I1有一定大小