應用光學第四章

第三章

平面鏡棱鏡系統(tǒng)5/24/20231平面鏡棱鏡在光學系統(tǒng)中的作用改變共軸系統(tǒng)的光軸方向（減少體積和減輕重量）改變像的方向利用平面鏡轉動作用擴大儀器的放大率改變觀察方向擴大儀器的觀測范圍實現(xiàn)分光、合像和微位移平面鏡棱鏡系統(tǒng)在光學儀器中的應用5/24/20232一、單平面鏡的成像特性APO

QBA’§3-1平面鏡的成像性質5/24/20233一、單平面鏡的成像特性PQx

y

zy'x'z'采用右手坐標法則O

中指代表Z軸O’大拇指代表X軸食指代表Y軸5/24/20234中國計量學院計量測試工程學院一、單平面鏡的成像特性平面鏡能使整個空間任意物點理想成像；物點和像點對平面鏡而言是對稱的；物和像大小相等，但方向不同；凡一次鏡面反射或奇次鏡面反射像被稱為鏡像；5/24/20235中國計量學院計量測試工程學院二、雙平面鏡的成像特性PPP1O1A2'O2qAA1'(A2)∠APA2”=

2θ5/24/20236中國計量學院計量測試工程學院

凡一次鏡面反射或奇次鏡面反射像被稱為鏡像；凡二次鏡面反射或偶次鏡面反射像被稱為一致像5/24/20237中國計量學院計量測試工程學院平面鏡的旋轉與平移效應P'Q'PQOANN'A'A"αα2α∠A’OA”=2∠POP’平面鏡的旋轉及其應用5/24/20238中國計量學院計量測試工程學院平面鏡的旋轉與平移效應QPA’ABA”h2hA′A″=2h5/24/20239中國計量學院計量測試工程學院平面鏡旋轉特性的應用：光學比較儀中的光學杠桿MM為分劃板PP為反射鏡5/24/202310中國計量學院計量測試工程學院5/24/202311中國計量學院計量測試工程學院5/24/202312中國計量學院計量測試工程學院O2O1qqbPPPAMNI1I1I2I2β≤90β=2θ5/24/202313中國計量學院計量測試工程學院β角與I角的大小無關，只取決于兩平面鏡夾角的大小θ當雙平面鏡繞棱線轉動時，只要保持θ角不變，二次反射像是不動的，即出射光線的方向不變，但光線位置要產生平行位移。5/24/202314中國計量學院計量測試工程學院雙平面鏡具有以下成像性質：二次反射像的位置應在物體繞棱線（P點）轉動2θ角處，轉動方向應是反射面按反射次序，由P1轉到P2的方向。二次反射像與原物坐標系相同，成一致像。位于主截面（兩平面鏡的公共垂直面）內的光線，不論入射光線方向如何，出射光線的轉角永遠等于兩平面鏡夾角的兩倍。5/24/202315中國計量學院計量測試工程學院五角縱棱鏡5/誓18抵/2落02取316中國昂計量繼學院聲計量沃測試侵工程歌學院§4罩-2平行蜂平板艙的成淚像性倘質和捉棱鏡法的外尊形尺現(xiàn)寸計慌算由兩貴個相滴互平乓行的針折射澡平面餐構成麥的光示學元挎件稱萌為平行障平面漲板。用棱信鏡來爸代替奴平面傾鏡，龜就相牙當于稱在光伯學系光統(tǒng)中晝多加想了一夫塊平校行平備面板濱。如標依尺、劣刻有神標志必的分助劃板總、補淚償板提、濾避光鏡董、保戚護?；У瓤暗认旅嫦蛴懻撌Ч饩€莖經過凈平行晚平面延板的解折射帝情況假定鼻平行跑平面美板位效于空深氣中5/直18鼻/2索02姑317中國低計量棍學院奪計量奔測試正工程強學院應用缺折射焰定律平板甩的兩糾面是板平行紀的5/群18膀/2緞02宰318中國庫計量暴學院墾計量絹測試姜工程霜學院平行辣平面修板的貌出射諷光線BS′和入辱射光纏線SA是平貼行的BS′相對備于SA平行塔移動喚了一示距離BD=Z平行渡平面套板的推厚度腦為d，由ΔAB榜D和AB舍C得5/加18猛/2舟02報319中國添計量殿學院劫計量基測試麻工程否學院光線歌移動編的距猶離隨即入射擴角的絕不同堅而不濫同同樣況也隨抗平板努的厚彼度不季同而海變化5/棋18貍/2般02充320中國照計量嘉學院逗計量競測試斥工程廈學院如果琴是在直近軸纖區(qū)，篇上式障可以倡寫為如果d、n是常馬數(shù)，慰因此z和i1成正摟比。平行孔平面紛板的捧這一救性質土使它春在測仆微機腫構的曾讀數(shù)隔系統(tǒng)泄中得鎖到應辮用。經過性平行哭平面打板后跡的出畫射光地線和瘡入射殘光線垃在光搖軸方都向上側有一喊位移ΔL′。5/隙18面/2均02第321中國桃計量瘡學院步計量含測試漠工程恐學院設入傻射光散線為過同心食光束吼并會宜聚于E點（暢為虛恰物點眠）光線材折射焦后和比光線饒交于S′點5/攔18五/2筋02炒322中國版計量摟學院豬計量瞞測試閥工程懶學院上式幣表明掩，ΔL′因不探同的I1值不啦同而吩不同即從戚具有集不同領入射嗽角的悶各條尸光線默經平仗行平錫面板鴨折射往后，促具有湯不同扛的軸饅向位稀移量鴿，這就燒說明戚，同箏心光旬束經巷平行攀平面毫板后剪變?yōu)橄伔峭瑤浶墓庳撌?，碰成像卷是不謠完善絮的。也可腦以看雨出平雕行平漫面板袍的厚亮度d愈大尸，成鳥像不魄完善姿程度諒也愈竄大。5/尤18才/2吸02遙323中國軍計量臨學院焰計量懲測試明工程慶學院如果由入射乒光束蹈孔徑賠很小親，即絮為近堆軸光替束成優(yōu)像，鉛則因I1較很開小，可見使對于嘴近軸戚光線鴨而言仙，其謀軸向夜位移獄只和謎平行炮平面聲板的恐厚度d及玻搜璃折滔射率n有關襲，而淘與入縱射角i無關堤。因此叉，物潑點以滴近軸怨光經缺平行艙平面倒板成愛像是召完善帆的5/血18貫/2抓02澤324中國駁計量姨學院裁計量毀測試翅工程繭學院§4創(chuàng)-3棱鏡慌和棱懸鏡的香展開主要紹講述雄把多騙個反填射面絡集成啦在同膚一塊壁光學碰材料命上的旁情況反射慎棱鏡封：把莫多個系反射纖面作攜在同么一塊次光學托材料南（如銜玻璃徐）上挨的光艷學零蠟件。注：巷光線恨在棱減鏡反浩射面臣上的每入射樓角大膏于臨繡界角李時，擊在反溫射面榆發(fā)生濁全反告射，早不鍍苦膜5/撥18劍/2粗02要325一、碰基本煤定義BAC光軸繭：光學溪系統(tǒng)竊的光杠軸在瓶棱鏡蜂中的歌部分AB貫C-磚--棱鏡眉光軸光軸臺長度蠟：棱鏡劍光軸姿的幾昨何長泰度；AB淘+B立C=棱鏡屯光軸什長度5/先18散/2嗓02次326中國賢計量森學院爬計量邊測試棒工程澡學院一、哄基本仰定義光軸光軸截面工作寫面棱主截求面5/凱18省/2語02久327中國拌計量壺學院聲計量龜測試側工程您學院一、洪基本晃定義光軸光軸截面入射戶光軸扎截面出射準光軸改截面5/商18演/2巖02挽328中國遞計量駝學院珠計量全測試書工程掠學院二、喂棱鏡紫的等成效作鴉用與顆展開㈠、等當效作勁用與仁展開準方法1.等效狂作用做反矮射棱寶鏡有垃兩個筍折射救面和科若干車反射絮面，淹若不諸考慮裹反射云面，哨光線躁在兩熟個折考射面笛之間蹦的行瘡為等效無于一趣個平剩行平水板5/綁18知/2扇02霞329中國酒計量博學院虎計量之測試兆工程反學院平行材光經腎透鏡折成像烤于焦矛點F’上F′F平行瀉光經陣透鏡鄰成像較時加羽一平曾面鏡5/嬸18裹/2慘02學330中國己計量碎學院俱計量創(chuàng)測試毅工程笨學院把平粘面鏡異換成講直角洞棱鏡A′5/沸18擺/2輩02飯331中國顆計量管學院蹦計量記測試樸工程閱學院對于編這種橋光路件的等效造光路A′A5/愈18陜/2這02下332中國萍計量喇學院稠計量劈燕測試嶼工程悟學院把棱費鏡的販光軸將截面黑沿著表它的異反射瓣面展速開，欣取消組棱鏡丙的反兩射，受以平纏行玻礙璃板碎的折味射代忌替棱立鏡折均射的懶方法速稱為“棱鏡惰的展箭開”2.棱鏡遵的展鐘開5/稈18四/2印02伶333中國毛計量含學院裳計量能測試休工程表學院(1虛).為了百使棱棗鏡和母共軸枝球面舉系統(tǒng)內組合巡壽后，肆仍能畝保持待共軸覺球面蹲系統(tǒng)嘉的特逼性，屈必須努對棱鏡苦的結寒構提涉出一毛定的要求：a．棱搭鏡展報開后丘玻璃包板的振兩個搞表面必須制平行。b．如移果棱都鏡位翁于會植聚光伸束中決，則爆光軸嚼必須尾和棱等鏡的款入射眼及出丟射表養(yǎng)面相垂直。5/蒼18租/2男02殃334中國慈計量蘿學院舞計量食測試析工程嘴學院(2雁).展開裳方法具利豈用棱盛鏡反獨射面卵的性掏質，站將轉林折的拆光路既拉直或。即：治按入宗射光筋線的筒順序莖，以陣反射事面為目鏡面產，求吉其對泉稱像晝，并中依次漠畫出塵反射冰棱鏡就的展培開圖。5/獲18零/2詢02禽335中國餡計量丙學院窯計量融測試服工程訂學院5/暈18差/2絲式02給336中國務計量與學院印計量獲測試雁工程淡學院5/幫18愿/2叛02姥337中國處計量亭學院堪計量內測試以工程慢學院平行胸平板聯(lián)的厚戲度就衡是反舟射棱予鏡的展開號長度或稱光軸套長度（L）。展開停后應涌先找恭到棱廉鏡限民制光舒束的斃位置責，再掏求尺曉寸，村即棱鏡褲通光周光束榴的口鍵徑（D）。L5/址18幅/2姐02開338中國桶計量宜學院啟計量警測試姑工程騰學院光路計算纖中，艘棱鏡視等效齡平行述平板常的厚磁度L為棱抄鏡光暫軸長仿度，串設棱擺鏡的戲通光元光束桑口徑厭為D，則k取決料于棱燭鏡的沉結構扣形式覺，與塔棱鏡石的大謎小無墻關，傾稱為棱鏡虜?shù)慕Y光構參純數(shù)。5/晝18酷/2躬02辜339中國訓計量榨學院跟計量悠測試改工程烏學院（二隔）、鼻幾種偉典型晨棱鏡鍵的展偷開5/辰18謎/2寧02還340中國云計量縫學院凳計量劍測試餡工程傭學院1.直角縮慧棱鏡屯展開一次箏反射劇時L—棱鏡榜的光砍軸長毯度，D—入射舟光束膨口徑LDL=院Dk=周15/賤18律/2秒02阻341中國拿計量險學院禾計量役測試馳工程股學院二次她反射打時，L—棱鏡擠的光飽軸長煎度，D甚—入射鈔光束善口徑LDL=拉2DK=貝25/牧18收/2鏡02歉342中國行計量談學院搖計量傾測試缺工程見學院2.道威倘棱鏡壁展開必須敢注意，這類嶄棱鏡求因為治光軸宰不垂盛直于虧棱鏡匠面入次射，的故只襯能用英在平行平光束中LD5/冤18義/2跟02奶343中國留計量壟學院蝴計量月測試占工程昆學院3.半五望角棱資鏡展早開5/鹽18陪/2將02軟344中國雷計量渴學院略計量寫測試唇工程輩學院4.等腰頭棱鏡產展開5/浸18載/2拘02錯345中國健計量復學院淚計量置測試逐工程蒼學院5.五角駛棱鏡街展開5/校18剖/2銅02濃346中國離計量側學院認計量甲測試畝工程暮學院BA'CAB'D'6.斯密撓特棱砍鏡展魄開5/密18旁/2吹02謠347中國惕計量沖學院矩計量凡測試豪工程聾學院屋脊役棱鏡如果在不不改變祥光軸懶方向止和主諒截面健內成誰像方擇向的密條件褲下需要鏟得到雀物體賢的一眼致像羽而又部不想晚增加擊反射辟棱鏡辛時，甲怎么虹辦？可用健交線娃位于媽光軸投面內陶的兩普個相褲互垂冊直的青反射細面來取只代其中腥的一尸個反握射面亮，使芹垂直厲于主婦截面恰內的敏坐標離被這駱兩個誤相互賴垂直霜的反煮射面儲依次偷反射右而改朵變方寒向，秤從而葬得到聾物體悲的一致惡像?！?皆-5屋脊倘面和抄屋脊澡棱鏡5/京18姐/2擱02勵348中國柏計量洋學院推計量另測試取工程分學院這種陡兩個急互相兔垂直脅的反誘射面擔稱為屋脊閣面，而帶依有屋群脊面專的棱評鏡稱梯為屋脊抬棱鏡。直角嬌棱鏡屋脊慎棱鏡兩個互相垂直的反射面稱為屋脊面5/梁18庸/2姜02線349中國解計量周學院簡計量漫測試乘工程啄學院屋脊吩面的丘作用西：在不輪改變赴光軸狂方向偷和主禮截面巷內成乓像方謝向的慰條件雅下，增加毯一次耽反射，使窄系統(tǒng)使總的膨反射物次數(shù)扎由奇數(shù)哈變成旦偶數(shù)，從蒸而達訴到物督像相渾似的圈要求僅。5/紋18猜/2著02醉350中國團計量觸學院座計量娘測試術工程乒學院直角姓棱鏡與反射屋脊常棱鏡捏反射5/鮮18屑/2緒02胡351中國社計量狗學院病計量顯測試裕工程倚學院xyzx′y′z′xyzx′y′z′5/蓋18脊/2耀02萌352中國喊計量狠學院音計量屠測試莊工程邀學院屋脊耽棱鏡皂的平港面表她示方盆法5/晝18槐/2旬02堆353中國茶計量差學院獄計量堤測試宅工程泛學院普通妄棱鏡兵和復旋合棱推鏡等藝。普通朗棱鏡推：簡權單棱賽鏡、筐屋脊課棱鏡苦等。利用柱法則畜來確利定（主賺要確已定Z′、Y′方向疏）即物空還間為隔右手話坐標（也造可以鋪用反炒彈轉瞞折法鉗）§4闊-7確定斥平面景鏡棱驗鏡系滾統(tǒng)成宮像方終向的惠方法5/跡18沸/2苗02偉354中國思計量市學院炸計量頃測試推工程已學院先看傘幾個厭普通插棱鏡配：這主雄要看銅棱鏡獵的反所射次愧數(shù)偶次反射愚成一致沖像，由右手坐標鐵確定掏其成記像方房誠向；奇次反射息成鏡像，由左手確定逐成像攏方向賣。5/恭18偵/2畏02斥355中國女計量湖學院漁計量苗測試態(tài)工程昏學院（一平）一顏次反冰射棱師鏡（a）等擺腰直角翠棱鏡yzxx′z′y′5/終18年/2板02啄356中國中計量奸學院快計量糟測試桶工程家學院yzx(b銷)等腰磨棱鏡x′z′y′5/本18鎖/2捧02智357中國壞計量括學院倚計量澆測試年工程雕學院zoxyz'ox'y'zoxyz'y'ox'（c）道威若棱鏡5/領18牢/2尸02奴358中國思計量蜂學院回計量債測試肯工程索學院直角貨棱鏡屠使光辟線折蔬轉90°等腰趣棱鏡渴使光亭線折擋轉任年意角礎度。二者捏的特嫂點是裙：入巡壽射面峰、出代射面墳與光良軸垂惱直。道威連棱鏡證，入僅射面獲、出斷射面費與光提軸不報垂直祝。道威牽棱鏡90°旋轉雨后，鵲像旋折轉18鑰0°。道威范棱鏡:繞光處軸旋炒轉角棒，其糞對應騾的反偶射像甲同方別向2旋轉杏角。5/偉18食/2吩02遺359中國叮計量桌學院監(jiān)計量鹿測試筑工程致學院一次句反射組特點爹：成鏡沃像；在主像截面火內坐錄標方左向改鞠變，全垂直劈燕于光賞軸截由面內進坐標埋方向綢不變劫。5/瓜18歌/2寸02啦360中國斤計量鑼學院疲計量笛測試斑工程浩學院yzx（二號）二瞧次反守射棱蘿鏡（a）等腰泡直角仆棱鏡x′y′z′5/化18迷/2摩02益361中國館計量理學院田計量然測試極工程敞學院(b猴)五角葵棱鏡xyzz′x′y′5/仙18蹦/2衛(wèi)02游362中國奴計量萍學院且計量符測試文工程鉤學院(c刃)半五爭角棱稻鏡xyzx′y′z′5/造18管/2榨02姻363中國喬計量擋學院役計量件測試苗工程叉學院（d）斜蜂方棱呼鏡xyzx′y′z′5/要18仍/2租02釘364中國囑計量對學院抖計量曉測試混工程擺學院以上荒幾種皆棱鏡伐兩反敬射面求之間情的夾連角有雀為：22糞.5°、30°、45°、90°和18茂0°。也使統(tǒng)光線哨折轉45°、60°、90°、19蒸0°和36博0°。其中蒙：五斧角棱錢鏡和蔥直角宜棱鏡她多用砍于顯諒微鏡駛觀察株系統(tǒng)較，使哭光線搏折轉喜，便俘于觀咬察。斜方舉棱鏡籠使光逃軸平懶移，技多用角于雙雨目鏡寒儀器映中，蹈調節(jié)爬目距碑。5/渾18脹/2掛02屬365中國團計量浙學院慌計量侵測試威工程慎學院二次反射匆成像盒的特俗點：成一晃致像執(zhí)；入射撕光線寫與出攪射光老線之拍間的川夾角峽取決甚于兩回反射悼面之伏間的至夾角漂。5/端18謝/2喇02臥366中國頑計量安學院日計量斬測試莖工程后學院（三挪）三榨次反爛射棱常鏡xyz斯密它特棱潮鏡其特阿點是幣：光路南在棱侵鏡中孕的光刊路很本長，視可以擁折疊盤光路藝，使捆儀器糾緊湊謠。入射鎮(zhèn)光線彎與出毫射光變線之迎間的難夾角戰(zhàn)為45蓬°x′z′y′5/旨18喚/2掀02置367中國嫌計量蓋學院甘計量辰測試狐工程先學院反射親棱鏡舊的作暴用之誼一潛望愛鏡光拆路圖1—旋轉宰直角加棱鏡2—物鏡3—場鏡4—透鏡垃轉像5—道威回棱鏡6—直角爸棱鏡7—分劃盈板8—目鏡5/理18控/2搞02關368中國易計量箭學院病計量混測試門工程且學院角錐廟棱鏡由立都方體交切下槽一個堅角而蕉形成核的。5/妖18員/2稿02伙369中國鐘計量仆學院舅計量季測試泊工程夾學院角錐揉棱鏡館特點1、三柜個反仙射工免作面共相互勒垂直阿，底尿面是罪一等沒腰三示角形鞭，為企棱鏡智的入儀射面禁和出夕射面嶄。5/段18拍/2智02圖370中國癥計量套學院書計量希測試暑工程喚學院2、當光齒線以娘任意昆方向貼從底材面入就射，與經過擇三個勺直角室面依絹次反位射后莖，出國射光祖線始斃終平步行于扁入射服光線得。5/比18棚/2附02求371中國恰計量況學院類計量閥測試純工程佳學院3、當角弟錐棱天鏡繞勢其頂雪點旋蛇轉時程，出法射方板向不神變僅悲產生困一個無平移效。5/熊18們/2防02貫372中國紗計量嚴學院鍛計量還測試徑工程軌學院必須闖指出痛：反射沖棱鏡凍主要成利用珠全反孔射原捆理反夾射光亂線并不惠是所筍有反芳射棱昏鏡的友反射盈面都敞滿足局全反伯射條蘇件凡遇也到這風種反跳射面貨，都豬必須角鍍上影反射纏膜5/竭18恭/2文02凍373中國哨計量暫學院芳計量蓬測試覽工程隱學院由兩猴個以嚷上的患棱鏡揮組合頃起來煮形成洪，可笨以實連現(xiàn)一修些特折殊或稠者單疑個棱咽鏡難殲以實書現(xiàn)的捎功能擱。再來梁看看疑復合禍棱鏡這種牲復合塞棱鏡悼的用環(huán)途也靈是倒僚像作賞用。5/驚18彩/2們02任374中國旺計量瘦學院蘭計量北測試棗工程恩學院xyz(a隱)阿貝艇棱鏡x′z′y′5/欠18棟/2男02適375中國觸計量腎學院車計量廈測試族工程愁學院（b）別洽漢棱格鏡yxzx′z′y′5/樂18渣/2認02蒼376中國束計量碎學院耐計量道測試諸工程歇學院（c）分昌光棱橫鏡5/跡18舍/2辯02序377中國保計量柱學院凱計量致測試樓工程誼學院（d）分憤色棱溪鏡5/點18封/2醬02突378中國啄計量咐學院迷計量屈測試刷工程澆學院（e）轉俯像棱息鏡yzy’z’yzz’y’xx’xx’5/帖18從/2徐02務379中國較計量們學院高計量勺測試炎工程頁學院（f）雙片像棱淚鏡45454545ⅡⅢⅣⅠAAA′5/艙18盒/2巨02犬380中國設計量你學院綱計量掛測試變工程擴學院成像超方向灰的規(guī)浩則如適下（1）x軸：縮慧經平耀面鏡擁與棱冊鏡系銜統(tǒng)反謙射后厚，其忍光軸撫出射帳方向要即是x’的方晴向。（2）z軸：名其反蔬射后爛的方敢向由躺屋脊爪面的物個數(shù)苗而定供：當姨沒有擴屋脊輝面或軌屋脊祖面為釋偶數(shù)趨時，z’方向盆與z方向坡相同襖；當炮屋脊閘面為毛奇數(shù)土時，z’方向軋與z方向挺相反氣。（3）y成鏡渠像；土若總沿反射鞭次數(shù)另為偶竄數(shù)，件成一行致像憶；5/縱18貨/2胞02沸381中國煩計量味學院額計量妙測試多工程愉學院3.搜5折射吸棱鏡錦與光脅楔折射紗棱鏡梯：折切射棱受鏡的免棱、哪折射果角、千主截廚面一、饑折射僻棱鏡礎的偏首折1、偏塔向角δ的定亂義及斤符號陽規(guī)定（圖3-止22）：2、偏糾向角δ的計爸算：3、最砌小偏起向角δm及其教應用（圖3-玩23）：5/弦18斬/2應02蚊382中國筆計量號學院糠計量撲測試腫工程鐮學院二、曬光楔根及其舟應用葬：1、定燙義：折射趴角很冶小的度棱鏡2、偏造向角殖公式屋：3、應認用：①雙掌光楔候螺旋門測微（圖3-抱25）②雙晴光楔于移動障測微（圖3-歐26）5/吃18巷/2央02黃383中國愧計量件學院廊計量患測試增工程到學院三、貌棱鏡域色散1、色健散：白光拐