成像判斷、展開、折射棱鏡以及光學材料

成像判斷、展開、折射棱鏡以及光學材料（一）判斷原則:對于一個主截面的情況，設(shè)：OZ為光軸方向，oy⊥主截面，ox∥主截面。按以下順序進行判斷：1．O’Z’坐標軸和光軸的出射方向一致。（與光軸一致的坐標軸）2．垂直于主截面的坐標軸o’y’視屋脊面的個數(shù)而定：如果有奇數(shù)個屋脊面，則其像坐標軸方向與物坐標軸oy方向相反；沒有屋脊面或屋脊面?zhèn)€數(shù)為偶數(shù)，則像坐標軸方向與物坐標軸方向一致。3．平行于主截面的坐標軸o’x’的方向視反射面?zhèn)€數(shù)（屋脊面算二個反射面）而定。如果物坐標系為右手坐標系，當反射面?zhèn)€數(shù)為偶數(shù)時，O’X’坐標軸按右手坐標系確定；（一致像——手系相同）而當反射面?zhèn)€數(shù)為奇數(shù)時，O’X’坐標軸依左手坐標系確定。（鏡像——手系相反）（二）舉例分析（a）等腰直角棱鏡yzxx′z′y′1．與光軸一致的坐標軸2．垂直于主截面的坐標軸:視屋脊面的個數(shù)而定，奇變偶不變。3．平行于主截面的坐標軸：視反射面?zhèn)€數(shù)而定（屋脊面算二個反射面），奇變偶不變yzx(b)等腰棱鏡x′z′y′1．與光軸一致的坐標軸2．垂直于主截面的坐標軸:視屋脊面的個數(shù)而定，奇變偶不變。3．平行于主截面的坐標軸：視反射面?zhèn)€數(shù)而定（屋脊面算二個反射面），奇變偶不變zoxyz'ox'y'zoxyz'y'ox'（c）道威棱鏡1．與光軸一致的坐標軸2．垂直于主截面的坐標軸:視屋脊面的個數(shù)而定，奇變偶不變。3．平行于主截面的坐標軸：視反射面?zhèn)€數(shù)而定（屋脊面算二個反射面），奇變偶不變1．與光軸一致的坐標軸2．垂直于主截面的坐標軸:視屋脊面的個數(shù)而定，奇變偶不變。3．平行于主截面的坐標軸：視反射面?zhèn)€數(shù)而定（屋脊面算二個反射面），奇變偶不變此圖有誤，以第二版教材為準（三）注意事項

1、X、Y、Z——相對于主截面及光軸的位置不同，判斷順序不同應遵循的順序是：1）光軸2）⊥主截面3）∥主截面（不是X、Y、Z）2、平面鏡+透鏡+棱鏡系統(tǒng)。還考慮透鏡、平面鏡的成像性質(zhì)（分段討論）3、注意物方手系4、遇到多個主截面，逐個分析（X、Y、Z——相對于主截面及光軸的位置發(fā)生變化）四、反射棱鏡的等效作用與展開棱鏡展開方法：在棱鏡上截面內(nèi)，按反射面的順序，以反射面與主截面的交線為軸，依次使上截面翻轉(zhuǎn)180°，便可得到棱鏡的等效平行平板。棱鏡的等效作用：平面鏡+平行平板把平面鏡換成直角棱鏡A′對于這種光路的等效光路A′A3.4、折射棱鏡與光楔折射棱鏡：是通過兩個折射表面對光線的折射進行工作的，兩折射面的交線稱折射棱，兩折射面間的二面角α稱為折射棱鏡的折射角。同樣，垂直于折射棱的平面稱為折射棱鏡的主截面。一、折射棱鏡的偏轉(zhuǎn)δ稱為偏向角δm——最小偏向角?？梢詼y量折射率n此時，光線的光路對稱于折射棱鏡二、光楔及其應用1.定義:折射角很小的棱鏡稱為光楔。2.偏向角公式:

當光線垂直入射或接近垂直入射時，δ僅由α、n決定3.應用：小角度和小位移測量1）小角度測量——雙光楔旋轉(zhuǎn)2）微位移——雙光楔移動3）坐標轉(zhuǎn)換:用于復雜的光學系統(tǒng)。非共軸系統(tǒng)——共軸系統(tǒng)（光軸的偏轉(zhuǎn)與平移）;斜視的矯正3.5、光學材料一、對光學材料的總體要求：對光學系統(tǒng)中基本元件所用