平面和平面系统.ppt

4.3反射棱镜复合棱镜由二块以上棱镜组合而成的棱镜系统，目的是为了实现单块透镜难以达到的功能。常见有：分光棱镜、分色棱镜、转像棱镜、普罗I型等。4.3反射棱镜二、棱镜系统的成像方向判断（重点）假设物为右手坐标系：oxyz，oz为光轴方向；ox为平行于主截面方向；oy为垂直于主截面方向。则经过系统后，像坐标为oxyz，则：1、（出射坐标轴方向）：oz与光轴方向一致；2、（垂直于主截面坐标轴）：oy视屋脊个数而定；偶数个屋脊（无）――oy与oy方向相同；奇数个屋脊――o’y’与oy方向相反。3、（平行于主截面坐标轴）：xo视反射次数而定；偶数次反射――o’x’按右手坐标确定；奇数次反射――xo按左手坐标确定。以上三条都是对单光轴棱镜而言，若为多光轴面的棱镜（复合棱镜），上述原则在各光轴面内均适用。牢记以上原则，重要内容！典型例题单一主截面内情况两个相互垂直的主截面内情况看黑板，做好笔记！4.3反射棱镜4.3反射棱镜STEP4STEP3STEP2STEP1反射棱镜的展开及结构参数K通过以上的介绍，我们已经对棱镜的特性有了一定的了解，那么当系统中存在棱镜时，通常的作法是首先将棱镜展开。棱镜展开的理解：在光学计算中，以一块等效的平行平板来取代棱镜的过程。4.3反射棱镜在棱镜主截面内，按反射面的顺序，依次作棱镜的像，从而依次展开。具体见下图：展开的方法：4.3反射棱镜展开后可以容易看出：L=D所以对于等腰直角棱镜来说：K=L/D=1结构参数K设棱镜的通光口径为D，光轴长度为L，则有：L=K×D可见，K的大小与棱镜本身的结构密切相关。例如：等腰直角棱镜4.3反射棱镜几个典型棱镜的K的计算一次反射等腰棱镜4.3反射棱镜二次反射等腰棱镜容易看出：L=2D所以：K=2第四章平面与平面系统4.1平面镜成像4.2平行平板4.3反射棱镜(重点）4.4折射棱镜与光楔5.5光学材料说明1、要求掌握平面镜、平行平板及棱镜的成像特性。2、内容平面及平面系统的成像原理、成像特性、棱镜的分类及应用、成像坐标的判断及常见的光学材料的种类和特性等。??平行平板。??棱镜（含两类：反射棱镜、折射棱镜）；实现色散等。可改变光路；（将共轴变为非共轴的）；??光楔（严格说它也是一种折射棱镜）；常见的平面系统平面镜实现转向，改变坐标；平面及平面系统它能起到透镜元件无法起到的作用说明4.1平面镜成像在平面镜前放一物AB，则AB要经过平面镜进行成像，根据作图法求像。从B任意引二条光线，则根据反射定律，可做出其像点B’。故可见：入射为同心光束，出射为同心光束，所以B‘为完善像。而B又为物面空间上任一点,所以对平面镜来说,它能成完善像。一、平面镜成像1、平面镜的成像特性平面镜最常用，也是最简单并能成完善像的唯一一个光学元件。2）放大率：4.1平面镜成像物像位置关系及放大率公式位置关系：在讲折射定律的时候曾经提到，反射是折射的特例，是n=?n时的情况，而平面像又可看作r=∞的球面镜，这样根据单个的折射面的成像位置公式：即物像大小一致，且成正像。4.1平面镜成像问题：一个人站在平面镜前，镜子的大小和位置满足怎样的要求时，人可以在镜中看见自己的全身像？4.1平面镜成像和镜子的高低有关，与镜子的前后无关！4.1平面镜成像镜像、一致像镜像：若物为右（左）手坐标，则像为左（右）手坐标。镜像可通过奇次反射得到。理解手系原则！4.1平面镜成像镜像、一致像一致像：物为右（左）手坐标，像也为右（左）手坐标，即物与像是完全一致的，它可通过偶次反射来得到。4.1平面镜成像平面镜的旋转平面反射镜旋转了某一微小角度α，则反射光的方向改变2α。4.1平面镜成像光学杠杆从图中可见，透镜前焦面处放置分划板，若反射镜与光轴严格垂直，则分划板上的轴上点发出的光将变为平行光轴的平行光，到达反射镜后将原路返回，成像于分划板的原来位置处。但如若二者不严格垂直，反射镜的法线与光轴有一微小角度，则物发出的仍是平行光轴的光，但经反射镜后，为斜平行光束，不能原路返回，成像于分划板的另一位置。导致物像之间有一横向的距离，此距离与反射镜法线与光轴的夹角θ有关，此夹角越大，距离改变量越大。入、出射光的夹角为2θ。即有：BF=y≈f’×2θ。这样就把角度量