平面与平面系统.ppt

共轴球面和平面光学系统共轴球面系统的缺点所有光学元件都在一条直线上体积大，应用不便加入平面系统减小体积3平面与平面系统平面反射镜平行平板反射棱镜折射棱镜光楔功能光路转折像高度量翻转成像光谱分析从O点发出的同心光束，经反射镜M反射后，形成从O’点发出的同心光束完善成像实物成虚像，虚物成实像r??,l’=-l，?=1O’OM2341平面镜成像反射引起的手系变化偶数次反射，手系不变奇数次反射，手系改变物体顺时针旋转，反射像反时针旋转同样角度平面镜转动引起的光线转动入射光线不动平面镜转动?角度-I1’=I,-I2’=I+?,-I2’’=-I2’+?=I+2?反射光线相对于原反射光线转动I1’-I2’’=2?角度放大MM1NN1??I-I1’-I2’-I2’’2?角度放大的应用logo测量微小角度测量微小位移双平面镜两镜平行，出射光线与入射光线平行两镜夹?，出射与入射光线夹角?=2??只与?有关。若入射角和?不变，双镜绕棱边旋转，出射光线方向不变??M1M2M1M2双平面镜的连续一次像M1?M2:xyz?x’y’z’?x’’y’’z’’右手?左手?右手物体绕棱从M1到M2转2?成像M2?M1:物体绕棱从M2到M1转2?成像M1M2yxzy’x’z’y’’x’’z’’?2?平行平板DI1A2’A1-U1U1=U2’，?=tgU2’/tgU1=1?=1/?=1?=?2=1光焦度为零侧向位移?T=DG轴向位移L’=DG/sinI1d-L1ΔL’-U2’nI1’G-L1’L2-L2’光线的平移量?DEF:DE=d/cosI1’?DEG:DG=DE?sin(I1-I’)展开sin()并应用折射定律侧向位移?T=DG?T=dsinI1[1-cosI1/(ncosI1’)]轴向位移?L’=DG/sinI1?L’=d[1-cosI1/(ncosI1’)]?L’=d(1-tgI1’/tgI1)?L’与U有关DI1-U1dΔL’I1’GEFI1’I112543L2’=L1+?L’-d近轴时，l2’=l1+?l’-d?L’=d(1-tgI1’/tgI1)??l’=d(1-1/n)近轴细光束时，?L’与U无关，平行平板完善成像物通过平行平板的像由物平移?L’得到12345平行平板的等效系统平行平板可等效为一个空气平板板厚度为d’=d-?l’按空气平板计算后，像点再平移?l’就得实际像点实质就是无平行平板?l’d’d等效系统光路一个或多个反射镜磨制在一块玻璃上。若反射面不满足全反射条件，需镀反射膜1反射一次，光轴折转一次2用于转折光路，转像，扫描3结构紧凑，装调要求低4入射面和出射面是折射面，一般与光轴垂直5垂直于棱的平面?主截面，光轴在主截面内6工作面（反射、入射、出射）与主截面垂直7反射棱镜简单棱镜（只有一个主截面）一次反射棱镜直角棱镜等腰棱镜道威棱镜由图可知，垂直于主截面的坐标和沿光轴的坐标方向不变，在主截面内的坐标方向改变多次反射棱镜使得仪器结构紧凑直角棱镜30?直角棱镜斯密特棱镜是否镜像看反射次数消除镜像，同时不增加反射面数量01两个互相垂直的反射镜，交线位于主截面内。用此组合反射镜取代反射棱镜中的一个反射面，形成屋脊面02垂直于主截面的坐标被两次反射改变方向，得到与物体一致的像03屋脊棱镜屋脊棱镜与普通棱镜的比较屋脊棱镜详解普通直角二次反射棱镜，x-z面为主截面主截面垂直于图面，普通棱镜变为屋脊棱镜xyzz’x’y’xyzz’x’y’主截面立方角锥棱镜由立方体切下一角形成光线以任意角度入射，出射光线始终与之平行激光测距复合棱镜几个棱镜的组合分光棱镜分色棱镜反蓝膜反红膜01oz’与光轴出射方向一致02垂直于主截面的oy’方向视屋脊面数量而定。屋脊面数量为奇，oy’与oy相反；否则相同03平行于主截面的ox’方向视反射面数量而定（屋脊面算两个反射面）。反射面数量为奇，出射手系与入射手系相反，反之相同04复合棱镜在各个主截面内使用上述规则05有透镜时，要考虑透镜成像的正倒棱镜的成像方向判断棱镜的成像方向判断实例1x’y’’z’’x’’yy’xz’z棱镜