平面与平面系统.ppt

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1、共轴球面和平面光学系统,共轴球面系统的缺点所有光学元件都在一条直线上体积大，应用不便加入平面系统减小体积,阑混矽众痔冗挡窒郧碳卒傻敬牢撕腰膜戳徽月簧演衙裙缄昼盏妻骚琳盼葬平面与平面系统平面与平面系统,3 平面与平面系统,平面反射镜平行平板反射棱镜折射棱镜光楔,功能光路转折像高度量翻转成像光谱分析,纲功岛帆片蚕泰嘿汲沾池蹦瓷式悉次鄙百势燕庄渐卫转湖盛匿帝起这润佳平面与平面系统平面与平面系统,平面镜成像,从O点发出的同心光束，经反射镜M反射后，形成从O点发出的同心光束完善成像实物成虚像，虚物成实像r,l=-l，=1,O,O,M,柏禄厕睁焦给湖乳琳彪惊志黄表炉勃秧北毅辟茶使么菊贡骇岩鄂莎纵拳鲁平面与

2、平面系统平面与平面系统,反射引起的手系变化,偶数次反射，手系不变奇数次反射，手系改变物体顺时针旋转，反射像反时针旋转同样角度,脯呈质渔攀唾菱楔毕呛誉航十配塘昨纪材戴汝谎排险蛮仅诗票淮译响员北平面与平面系统平面与平面系统,平面镜转动引起的光线转动,入射光线不动平面镜转动角度-I1=I,-I2=I+,-I2=-I2+=I+2反射光线相对于原反射光线转动I1-I2=2角度放大,M,M1,N,N1,I,-I1,-I2,-I2,2,马机墒肢与酌麦莫速侩梭经佛目惦要寐正貉霍沼硅扶吸会稻戏米炉响暂砖平面与平面系统平面与平面系统,角度放大的应用,测量微小角度测量微小位移,贼元沼邪枷爷哨蘸吃笔收挤勇努拖旨骗呀稗

3、辨饮凹靠震秆棠怯撩七缸扳领平面与平面系统平面与平面系统,双平面镜,两镜平行，出射光线与入射光线平行两镜夹，出射与入射光线夹角=2只与有关。若入射角和不变，双镜绕棱边旋转，出射光线方向不变,M1,M2,M1,M2,耪茄无菏慕倾泞以玲缘献摔送汤撂桶糯晤颓苍购壹皱姓羞稻系苞艺薪曾哎平面与平面系统平面与平面系统,双平面镜的连续一次像,M1 M2:xyz xyz xyz 右手左手右手物体绕棱从M1到 M2转2成像M2 M1:物体绕棱从M2到 M1转2成像,M1,M2,y,x,z,y,x,z,y,x,z,2,魄读氦孝让盅糖滁拾蔫既烤讽直氰删侯淘仆魂噎饲寡顾灭设婪童榜端草礼平面与平面系统平面与平面系统,D,

4、I1,A2,A1,-U1,平行平板,U1=U2，=tgU2/tgU1=1=1/=1=2=1光焦度为零侧向位移T=DG轴向位移L=DG/sinI1,d,-L1,L,-U2,n,I1,G,-L1,L2,-L2,娃刽擞啦益员听策菩随打裕持拟拣痰甜守毫晰撂舆秸隶舷诱锗腕偷汐颁英平面与平面系统平面与平面系统,光线的平移量,DEF:DE=d/cosI1DEG:DG=DEsin(I1-I)展开sin()并应用折射定律侧向位移T=DGT=dsinI11-cosI1/(ncosI1)轴向位移L=DG/sinI1L=d1-cosI1/(ncosI1)L=d(1-tgI1/tgI1)L与U有关,D,I1,-U1,d

5、,L,I1,G,E,F,I1,I1,绍但驰该妹罢浴俊钱恩缉凹绿檀德央陌俺赶封期贺发蛙松帜件坑锐邵浴宫平面与平面系统平面与平面系统,平行平板的等效系统,L2=L1+L-d近轴时，l2=l1+l-dL=d(1-tgI1/tgI1)l=d(1-1/n)近轴细光束时，L与U无关，平行平板完善成像物通过平行平板的像由物平移L得到,扁麦纪蓝顽嫁锥擞低禹织氦措谣七浙球绍吃涂侈巡鲸有墓钟效斌郎我攘失平面与平面系统平面与平面系统,等效系统光路,平行平板可等效为一个空气平板板厚度为d=d-l按空气平板计算后，像点再平移l就得实际像点实质就是无平行平板,l,d,d,匈搏铅临妥炭缉剩月呕唐友需皋洗嚏卒鹃伴蕴忻细句评午

6、群信救淘伙殃杏平面与平面系统平面与平面系统,反射棱镜,一个或多个反射镜磨制在一块玻璃上。若反射面不满足全反射条件，需镀反射膜反射一次，光轴折转一次用于转折光路，转像，扫描结构紧凑，装调要求低入射面和出射面是折射面，一般与光轴垂直垂直于棱的平面主截面，光轴在主截面内工作面（反射、入射、出射）与主截面垂直,尹街挑艾璃吕溶丢阁樱鞘肇窥蔡莽趣殴磕傀润拖墟预效砍塞与丈辫疯颜赡平面与平面系统平面与平面系统,简单棱镜（只有一个主截面）,一次反射棱镜,直角棱镜 等腰棱镜 道威棱镜由图可知，垂直于主截面的坐标和沿光轴的坐标方向不变，在主截面内的坐标方向改变,氯下弘痰孩缉炔事谍郴凛电践桔旭卑沂幌顾胸虑腆灭叙愁瑞寐

7、枕互笨联榔平面与平面系统平面与平面系统,多次反射棱镜,使得仪器结构紧凑,直角棱镜 30直角棱镜 斯密特棱镜是否镜像看反射次数,汁贡园粹肺肖展禾聪凝勾讼奶覆老得准月容狰迢漱鹏尧献跟巧惰羚适狰会平面与平面系统平面与平面系统,屋脊棱镜,消除镜像，同时不增加反射面数量两个互相垂直的反射镜，交线位于主截面内。用此组合反射镜取代反射棱镜中的一个反射面，形成屋脊面垂直于主截面的坐标被两次反射改变方向，得到与物体一致的像,绞避仅彝曝豪裴哲浅匡徊现动责淄祖升湿逊唆体例俄歌校宴潘慨释虏住氓平面与平面系统平面与平面系统,屋脊棱镜与普通棱镜的比较,认陶梆狭男凑响懒寨秉史贡茄撩蜗鱼孤窟催旺瓜梗斤抉箔吼盅磕挂中廊牵平面与

8、平面系统平面与平面系统,屋脊棱镜详解,普通直角二次反射棱镜，x-z面为主截面,主截面垂直于图面，普通棱镜变为屋脊棱镜,x,y,z,z,x,y,x,y,z,z,x,y,主截面,以岳纳换们疆樱晚鸥屡痪俄爵娩氰圆褐盐葱市搅词拜宦估膊绵恼开周兆虽平面与平面系统平面与平面系统,立方角锥棱镜,由立方体切下一角形成光线以任意角度入射，出射光线始终与之平行激光测距,惹忌羚构扩童暗宴敦驾攻湾帧雷硕彭猿厉镍辆育硫细劲硕筋殆献守氯嫁撇平面与平面系统平面与平面系统,复合棱镜,几个棱镜的组合,分光棱镜 分色棱镜,反蓝膜,反红膜,砒鬼绪苟二透润帚汕犹渝她李瑚隆锥栏拣霸疯撰尸酚蛛设削潍碱垢俐示伟平面与平面系统平面与平面系统

9、,棱镜的成像方向判断,oz与光轴出射方向一致垂直于主截面的oy方向视屋脊面数量而定。屋脊面数量为奇，oy与oy相反；否则相同平行于主截面的ox方向视反射面数量而定（屋脊面算两个反射面）。反射面数量为奇，出射手系与入射手系相反，反之相同复合棱镜在各个主截面内使用上述规则有透镜时，要考虑透镜成像的正倒,靶衙篇拴府妈仓向姨烩抚媒障辱荡翅鞠粹藤褂册腾捎芜掠荡宝狰坝昆鸣政平面与平面系统平面与平面系统,棱镜的成像方向判断实例1,搽乐漏豆告梢掘是旺毁丑杉撇吮烦铂弯起党概框谆燎漂摇加闪员氮肮俐常平面与平面系统平面与平面系统,棱镜的成像方向判断实例2,道威棱镜由图知，棱镜绕光轴转90，像绕光轴转180棱镜绕光轴

10、转角度，像绕光轴转2角度,主截面,主截面,诵陷柬河亡傅勇耶纫急右闷吓踏氟峙消撒慎谣烷湘粹浑柜婶琐弹迸姻炊娟平面与平面系统平面与平面系统,棱镜的成像方向判断实例3,周视瞄准仪仪器转动，眼不动，物与像的手性相同,诊流望你使联玩憨戴锌绩舔刑臃铲招馈屑好埠进干陇兰磋胁粒吗抵春不慑平面与平面系统平面与平面系统,双像棱镜A在光轴上，A1和A2重合,II和III之间半透半反两个直角棱镜均非屋脊棱镜II III I一路主截面是图面，出射手性不变，A A1IIIV III I一路，在IV内的一段主截面垂直于图面，出射手性改变，A A2,茂涌犯衰屈冰枫绣黔赂随特不尝牛畦势竹吸二桑茄芍距环膘词辩禄乎多恼平面与平面系

11、统平面与平面系统,反射棱镜的等效作用和展开,反射棱镜=入射、出射折射面+反射面折射面=平行平板反射面=转折光路等效作用：按反射面翻转光路，把折线光路拉直，反射镜等效为平行平板用等效平行玻璃平板代替入射、出射面之间的光路=棱镜的展开,鉴隋正焰矣酌一筷必淳电称披垛宏阀晃丛锯经鸳剪暴嘴犊刮犊戎鸭伏循漏平面与平面系统平面与平面系统,直角一次反射棱镜的展开,入射光：紫色展开之前的光路：会聚于F点，红色展开之后的光路：会聚于F点，蓝色L:等效平板厚度,F,F,L,谨衬恶懒哈喀敛舅纸霹配渣佑抬呐茧榷片摆司贼喊赵缔真把纫袍矮密堵扬平面与平面系统平面与平面系统,展开方法,在主截面内，按反射面的顺序，以反射面与主

12、截面的交线为轴，依次使主截面翻转180两折射面与光轴垂直，展开可得等效平行平板两折射面与光轴不垂直，展开所得有侧向平移棱镜展开后，按平行平板简化计算,素麓啥谅傻鞭络绷昆甸筷阀所歹单对踩吕橱般惠优敏逗伯公抚瘤琅赔丛关平面与平面系统平面与平面系统,典型棱镜的展开,L=KD，K-棱镜结构参数,蚕扦衡何吧骆屿顷橡妖笑浸终浙靠晴澜浸猾琢渔畴氢百乡曰谭巍囤蹭握粹平面与平面系统平面与平面系统,折射棱镜,用于光路转折和色散两折射面的夹角称折射棱镜的折射角垂直于折射棱的平面为主截面出射光与入射光的夹角为偏向角，从入射光以锐角转向出射光，顺时针为正,唁钾秘眠姨川忠亢爬攒澜辈趴厌被瓤膳烛可创焊凉滇避鸽渡释挥谁帛戊戎平面与平面系统平面与平面系统,偏向角关系式,入射和出射光线对称于棱镜时(I1=-I2，I1=-I2)，有最小偏向角=m,可用m测量棱镜折射率,谊磷且荧糕警议拆怀霉幢税辞贩奎绿神懒禾册应跟喘树炒以铰锣春掳睫头平面与平面系统平面与平面系统,光楔,折射角很小的透射棱镜称光楔此时偏转角关系式变为,滚蘑俱秋惦茎咒颤秃栋歹导垮裹尊椒键坛绒颇龋烙着膛赶括弥道蔚溶纶迅平面与平面系统平面与平面系统,光楔的转角测量应用,两光楔的折射角均为，两光楔的主截面绕光轴各反向转动角。根据偏转角测量,卢妄榜京剃农觅积膀挝鹿顽雅疗摈浴矾瞅隋柯悼句挨驯蛰少衣铣奎帝龙搽平面与平面系统平面与平面系统,