第10课【成像判断、展开、折射棱镜与光学材料】

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1、3.3反射棱镜三、棱镜系统的成像判断:方向、性质（一）判断原则:(一个主截面）1．与光轴一致的坐标轴2．垂直于主截面的坐标轴:视屋脊面的个数而定，坐标奇变偶不变。3．平行于主截面的坐标轴：视反射面个数而定（屋脊面算二个反射面），手系奇变偶不变（一）判断原则:对于一个主截面的情况，设：OZ为光轴方向，oy⊥主截面，ox∥主截面。按以下顺序进行判断：1．O’Z’坐标轴和光轴的出射方向一致。（与光轴一致的坐标轴）2．垂直于主截面的坐标轴o’y’视屋脊面的个数而定：如果有奇数个屋脊面，则其像坐标轴方向与物坐标轴oy方向相反；没有屋

2、脊面或屋脊面个数为偶数，则像坐标轴方向与物坐标轴方向一致。3．平行于主截面的坐标轴o’x’的方向视反射面个数（屋脊面算二个反射面）而定。如果物坐标系为右手坐标系，当反射面个数为偶数时，O’X’坐标轴按右手坐标系确定；（一致像——手系相同）而当反射面个数为奇数时，O’X’坐标轴依左手坐标系确定。（镜像——手系相反）（二）举例分析（a）等腰直角棱镜yzxx′z′y′1．与光轴一致的坐标轴2．垂直于主截面的坐标轴:视屋脊面的个数而定，奇变偶不变。3．平行于主截面的坐标轴：视反射面个数而定（屋脊面算二个反射面），奇变偶不变yzx(

3、b)等腰棱镜x′z′y′1．与光轴一致的坐标轴2．垂直于主截面的坐标轴:视屋脊面的个数而定，奇变偶不变。3．平行于主截面的坐标轴：视反射面个数而定（屋脊面算二个反射面），奇变偶不变zoxyz'ox'y'zoxyz'y'ox'（c）道威棱镜1．与光轴一致的坐标轴2．垂直于主截面的坐标轴:视屋脊面的个数而定，奇变偶不变。3．平行于主截面的坐标轴：视反射面个数而定（屋脊面算二个反射面），奇变偶不变1．与光轴一致的坐标轴2．垂直于主截面的坐标轴:视屋脊面的个数而定，奇变偶不变。3．平行于主截面的坐标轴：视反射面个数而定（屋脊面算二

4、个反射面），奇变偶不变此图有误，以第二版教材为准（三）注意事项1、X、Y、Z——相对于主截面及光轴的位置不同，判断顺序不同应遵循的顺序是：1）光轴2）⊥主截面3）∥主截面（不是X、Y、Z）2、平面镜+透镜+棱镜系统。还考虑透镜、平面镜的成像性质（分段讨论）3、注意物方手系4、遇到多个主截面，逐个分析（X、Y、Z——相对于主截面及光轴的位置发生变化）四、反射棱镜的等效作用与展开棱镜展开方法：在棱镜上截面内，按反射面的顺序，以反射面与主截面的交线为轴，依次使上截面翻转180°，便可得到棱镜的等效平行平板。棱镜的等效作用：平面镜

5、+平行平板把平面镜换成直角棱镜A′对于这种光路的等效光路A′A3.4、折射棱镜与光楔折射棱镜：是通过两个折射表面对光线的折射进行工作的，两折射面的交线称折射棱，两折射面间的二面角α称为折射棱镜的折射角。同样，垂直于折射棱的平面称为折射棱镜的主截面。一、折射棱镜的偏转δ称为偏向角δm——最小偏向角。可以测量折射率n此时，光线的光路对称于折射棱镜二、光楔及其应用1.定义:折射角很小的棱镜称为光楔。2.偏向角公式:当光线垂直入射或接近垂直入射时，δ仅由α、n决定3.应用：小角度和小位移测量1）小角度测量——双光楔旋转2）微位移

6、——双光楔移动3）坐标转换:用于复杂的光学系统。非共轴系统——共轴系统（光轴的偏转与平移）;斜视的矫正三、棱镜色散3.5、光学材料一、对光学材料的总体要求：对光学系统中基本元件所用光学材料的总体要求：折射材料对工作波段有良好的透射率，反射元件对工作波段有很高的反射率。二、透射材料的光学特性三、反射材料的光学特性四、材料科学飞速发展