第四章平面、棱镜及光学材料平面镜棱镜在光学系统中的作用改变共轴.PPT

Engineering Optics ? Dr. F. Guo ? Qingdao TECH ? Spring 2012 光学玻璃的光损失 当光通过光学玻璃时,光的损伤有三部分 1 第一空气/玻璃界面的反射 2 玻璃对光的吸收 3 第二空气/玻璃界面的反射 Engineering Optics ? Dr. F. Guo ? Qingdao TECH ? Spring 2012 1 第一空气/玻璃界面的反射R1 Engineering Optics ? Dr. F. Guo ? Qingdao TECH ? Spring 2012 2 玻璃对光的吸收 玻璃对光的能量吸收与下列因素有关: 玻璃材料的性质 光程,与玻璃厚度有关 光的波长 一旦玻璃性质与波长确定, 则玻璃对光的透过率取决于玻璃几何尺寸. Engineering Optics ? Dr. F. Guo ? Qingdao TECH ? Spring 2012 2 玻璃对光的吸收 设玻璃厚度为hmm, 玻璃数据一般给出当玻璃厚度为s mm时的波长为?时的光的透过率,记为: 则厚度为hmm的玻璃对光的透过率 3 第二空气/玻璃界面反射 Engineering Optics ? Dr. F. Guo ? Qingdao TECH ? Spring 2012 对光的总吸收 Engineering Optics ? Dr. F. Guo ? Qingdao TECH ? Spring 2012 § 4.5.5 光学塑料 光学塑料指可用来代替光学玻璃的有机材料, 其具有一定的光学、机械、化学性能，用来制作各种光学零件。 加工方便，价格低廉。主要用于中、抵档光学仪器。 1 光学塑料的组成及种类 光学塑料的主要成分：树脂，占总质量的40%~50%，另 有增强剂，增塑剂，稳定剂等。 种类：热塑性塑料：反复加热再制造。 热固性塑料：固化后不可再软化。 Engineering Optics ? Dr. F. Guo ? Qingdao TECH ? Spring 2012 光学塑料的主要特性 优点 比重小，在0.83~1.46, 玻璃在2.5~4.7; 耐冲击强度高, 是玻璃的几倍; 透红外、紫外性能好，可见光区透射比接近冕牌玻 璃，红外、紫外区高于光学玻璃。 易成形，成本低。 缺点 热膨胀系数大，吸湿性大，一般的热膨胀系数为光学 玻璃10倍，吸湿后尺寸增大，变形，不能用于高精度 光学。 硬度低，易划伤。 光学常数选择范围有限，折射率：1.47~1.6, 阿倍系 数:30~50. 耐腐蚀性差 Engineering Optics ? Dr. F. Guo ? Qingdao TECH ? Spring 2012 3 常见光学塑料 Engineering Optics ? Dr. F. Guo ? Qingdao TECH ? Spring 2012 § 4.3.4 屋脊棱镜(Roof prism) 在不改变光轴方向和主截面内成像方向的条件下，增加一次反射，使系统总的反射次数由奇数变成偶数，从而达到物像相似的要求。 x y z x′ y′ z′ x y z x′ y′ z′ Engineering Optics ? Dr. F. Guo ? Qingdao TECH ? Spring 2012 § 4.3.4 屋脊棱镜(Roof prism) Engineering Optics ? Dr. F. Guo ? Qingdao TECH ? Spring 2012 § 4.3.4 屋脊棱镜(Roof prism) Engineering Optics ? Dr. F. Guo ? Qingdao TECH ? Spring 2012 § 4.3.5 分光棱镜 薄膜分光面, pellicle beamsplitter 非完善成像 虚像 Engineering Optics ? Dr. F. Guo ? Qingdao TECH ? Spring 2012 § 4.3.6 棱镜成像方向判断 (1) O’Z’ 坐标轴和光轴的出射方向一致。 (2)垂直于主截面的坐标轴O’Y’视屋脊面的个数而定，如 果有奇数个屋脊面，则其像坐标轴入向与物坐标轴方向相反；没有屋脊固或屋脊面个数为偶数，则像坐标轴方向与物坐标轴方向一致。 (3) 平行于主截面的坐标轴O’X’的方向视反射画个数(屋脊面算两个反射面)而定。如果物坐标系为右手坐标系，当反射面个数为偶数时． O’X’坐标釉按右手坐标系确定；而当反射面个数为奇数时． O’X’坐标轴依左手坐标系确