第四章 平面镜棱镜系统.ppt

第四章平面镜棱镜系统,Chapter4:Mirrorandprismsystems,1,4-1平面镜棱镜系统在光学仪器中的应用,2,4-1平面镜棱镜系统在光学仪器中的应用,3,4-1平面镜棱镜系统在光学仪器中的应用,平面镜棱镜系统的主要作用:,将轴系统折叠以缩小仪器的体积和减轻仪器的重量改变像的方向改变共轴系统中光轴的位置和方向利用平面镜或者棱镜的旋转，可连续改变系统光轴的方向，扩大观察范围,4,4-2平面镜的成像性质,5,4-3平面镜的旋转及应用,当平面镜绕垂直于入射面的轴转动角时，反射光线将转动2,6,4-3平面镜的旋转及应用,So,Conclusion:出射光线的转角永远等于两平面镜间夹角的二倍,7,4-3平面镜的旋转及应用,思考：当两平面反射镜夹角减小角时，光线转角如何变化？,8,4-3平面镜的旋转及应用,Applications,9,4-4棱镜和棱镜的展开,棱镜：由反射面和折射面组成的一块玻璃主截面：与各个棱垂直的截面称为棱镜的“主截面”,10,4-4棱镜和棱镜的展开,棱镜的展开：以平行玻璃板的折射代替棱镜折射的方法平面反射不影响成像性质，平面折射影响成像性质对棱镜的要求：,棱镜展开后玻璃板的两个表面必须平行；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光面相垂直。,对于平行光束只须满足第一个条件,11,4-4棱镜和棱镜的展开,Mirrorimage:,So:,等腰三角形,Rectangularprism,12,4-4棱镜和棱镜的展开,Rectangularprism,13,4-4棱镜和棱镜的展开,Pentagonalprism,14,4-4棱镜和棱镜的展开,Pentagonalprism,要求光线旋转90,15,4-4棱镜和棱镜的展开,Bootshapedprism,必须加补偿棱镜棱镜与补偿棱镜间留有空隙补偿棱镜材料与棱镜相同棱镜第二个反射面必须镀膜,16,4-4棱镜和棱镜的展开,Bootshapedprism,17,4-5屋脊面和屋脊棱镜,Roofsurface,18,4-5屋脊面和屋脊棱镜,19,4-5屋脊面和屋脊棱镜,20,4-5屋脊面和屋脊棱镜,21,4-6平行平板的成像性质和棱镜的外形尺寸计算,1.Firstsurface,2.Secondsurface,22,4-6平行平板的成像性质和棱镜的外形尺寸计算,23,4-6平行平板的成像性质和棱镜的外形尺寸计算,Anexample:一个薄透镜组，焦距为100，通光口径为20。利用它对无限远物体成像，像的直径为10。在距离透镜50处加入一个五角棱镜，使光轴转折90求棱镜的尺寸和通过棱镜后的像面尺寸。,24,4-6平行平板的成像性质和棱镜的外形尺寸计算,Anexample:一个薄透镜组，焦距为100，通光口径为20。利用它对无限远物体成像，像的直径为10。在距离透镜50处加入一个五角棱镜，使光轴转折90求棱镜的尺寸和通过棱镜后的像面尺寸。,25,4-6平行平板的成像性质和棱镜的外形尺寸计算,等效空气层厚度E,26,4-6平行平板的成像性质和棱镜的外形尺寸计算,不同入射角对应的k值,27,4-7确定平面镜棱镜系统成像方向的方法,Twomethods,反弹折转法：假定有一个带箭头的线段，垂直于光轴放置，沿光轴移动，先碰到反射面的一端反弹到与光轴垂直的位置。此种方法简单易行。利用法则法：总结出一套法则。,28,4-7确定平面镜棱镜系统成像方向的方法,一、具有单一主截面的平面镜棱镜系统,1.x轴为光轴方向，保持沿光轴前进方向不变2.z轴假定没有屋脊面时，保持原来的方向不变(垂直于主截面）3.确实主截面内的y的成像方向，根据反射面偶数个为右手坐标系，反射面为奇数个为左手坐标系来判断4.再考虑屋脊面，如果屋脊面为奇数个z轴反向，否则同向,29,4-7确定平面镜棱镜系统成像方向的方法,30,4-7确定平面镜棱镜系统成像方向的方法,31,4-7确定平面镜棱镜系统成像方向的方法,32,4-7确定平面镜棱镜系统成像方向的方法,二、具有两个互相垂直主截面的平面镜棱镜系统,33,4