L9-C4-1 平面镜 棱镜.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0701-02 2009-2010第一学期 C4. 平面镜棱镜系统 – 平面镜成像、棱镜概念 4-1 平面镜成像性质及应用 1. 单平面镜的成像特性 镜像 单平面镜的成像特性 平面镜能使整个空间任意物点理想成像；物点和像点对平面镜而言是对称的； 物和像大小相等，但形状不同； 右手 ? 左手 （镜像） 凡一次镜面反射或奇次 镜面反射像被称为镜像； 平面镜的旋转 平面镜的平移效应 点与像的关系 凡一次镜面反射或奇次镜面反射像被称为镜像； 凡二次镜面反射或偶次镜面反射像被称为一致像。 入射与出射光线的关系 β角与I角的大小无关，只取决于两平面镜夹角的大小θ 当双平面镜绕棱线转动时，只要保持θ角不变，二次反射像是不动的， 即出射光线的方向不变，但光线位置要产生平行位移。 双平面镜具有以下成像性质： 二次反射像的位置应在物体绕棱线（P点）转动2θ角处，转动方向应是反射面按反射次序，由P1转到P2的方向。 二次反射像与原物坐标系相同，成一致像。 位于主截面（两平面镜的公共垂直面）内的光线，不论入射光线方向如何，出射光线的转角永远等于两平面镜夹角的两倍。 比较 主要讲述把多个反射面集成在同一块光学材料上的情况 一、基本定义 一、基本定义 一、基本定义 如何将棱镜变换为其等效作用的平行平板？ 反射棱镜：把多个反射面作在同一块光学材料（如玻璃）上的光学零件。 　注：光线在棱镜反射面上的入射角大于临界角时，在反射面发生全反射，不镀膜 4-2 棱镜及等效作用 B A C 光轴：光学系统的光轴在棱镜中的部分 ABC---棱镜光轴 光轴长度：棱镜光轴的几何长度； AB+BC= 棱镜光轴长度 光轴 光轴截面 工作面　　　 　棱 主截面 光轴 光轴截面 入射光轴截面 出射光轴截面 * Applied optics * * Applied optics * 哈工大光电测控技术与装备研究所 * 第四章 平面镜棱镜系统 一、单平面镜成像及旋转性质 二、双平面镜… 三、应用及缺陷 一、单平面镜 A P O Q B A’ A P Q A’ P Q x y z y x z 采用右手坐标法则 O O’ X 表示光线方向 右手坐标 左手坐标 P Q x y z y x z O O’ 右手坐标 左手坐标 P Q P Q O A N N A A α α 2α ∠A’OA”=2∠POP’ 2. 单平面镜的旋转及平移 Q P A’ A B A” h 2h A ′A ″=2h 平面镜旋转特性的应用： 光学比较仪中的光学杠杆 MM为分划板 PP为反射镜 二、双平面镜 P P P1 O1 A 2 O2 q A A 1 (A 2 ) ∠APA2”= 2θ O2 O1 q q b P P P A M N I1 I1 I2 I2 β≤90? β=2θ 三、应用 ∠A’OA”=2∠POP’ P Q P Q O A N N A A α α 2α O 2 O1 q q b P P P A M N I 1 I 1 I 2 I 2 β≤90? β= 2θ 棱 镜 结构 将一个或多个反射镜“粘”在一块，具有一定形状的玻璃上所形成的光学零件。 作用 折叠球面系统光轴 --- 减轻质量、缩小体积； 改变像的方向 --- 倒像； 改变球面系统光轴位置 --- 形成潜望高； 改变光轴方向 --- 扩大观察范围。