L10-C4-2 棱镜展开.pptVIP

太原理工大学物理系 王安帮 wanganbang@tyut.edu.cn 应用光学Applied Optics 光信息0801-02 2010-2011第一学期 C4. 平面镜棱镜系统 – 棱镜的展开 上节内容回顾 上节内容回顾 上节内容回顾 4-3 棱镜的展开 * Applied optics * * Applied optics * 第四章 平面镜棱镜系统 一、镜像与一致像 P Q x y z y x z O O’ 右手坐标 左手坐标 二、双平面镜成像的稳定性 P P2 P1 A’ q A A1’ (A2) ∠APA’= 2θ O2 O1 q q b P P2 P1 A M N β= 2θ 三、反射棱镜基本概念 光轴（光轴长度） 工作面　　　 棱 主截面 光轴截面 一、棱镜展开方法 二、典型棱镜 　棱镜 = 相应平面镜系统 + 两次折射（入射、出射） 一、棱镜的展开 1. 反射棱镜与相应平面镜的区别 A′ F′ F? 棱镜成像性质 = 平面反射成像（方向：理想的镜像/一致像） + 折射成像性质（位置、大小） 2. 棱镜的展开 讨论棱镜的成像性质，仅需要讨论其折射性质。故，引入棱镜的展开法，以消去反射作用，只保留折射成像。 棱镜展开： 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。 A′ A? (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。（结构要求） 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。（使用要求） (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。 [1]. 平行平板的厚度就是反射棱镜的展开长度或称光轴长度（L）。 [2]. 在需要求棱镜尺寸的时候，展开后应先找到棱镜限制光束的位置，即棱镜通光光束的口径（D）。 L 光路计算中，棱镜等效平行平板的厚度L为棱镜光轴长度，设棱镜的通光光束口径为D，则 k 取决于棱镜的结构形式，与棱镜的大小无关，称为棱镜的结构参数。 3. 棱镜的结构参数 二、几种典型棱镜的展开 1.直角棱镜展开 一次反射 L—棱镜的光轴长度， D—入射光束口径 L D L=D k=1 二次反射， L—棱镜的光轴长度，D —入射光束口径 L D L=2D K=2 2.等腰棱镜展开 偏转角等于顶角 特殊：90度，另一直角棱镜 3.道威棱镜展开 必须注意，这类棱镜因为光轴不垂直于棱镜面入射，故只能用在平行光束中；倒像 L D 结构： 45°等腰梯形截面 作用：倒像 只能用于平行光束之中 e.g. 周视瞄准镜 五角棱镜 结构： 1) 两反射镜面夹角45° 2) 为保证展开后入射面与反射面平行： ∠B= ∠E= 112.5° 作用：光轴转角90° k=3.414 4.五角棱镜展开 4.五角棱镜展开