第9课反射棱镜概念与分类
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棱镜
光的色散
一束白光经过棱镜后会发生色散
后在光屏上形成一 条彩色的光带，红 光在上端，紫光在 最下端，不同色光 通过棱镜的后的偏 折角度不同石因为 棱镜材料对不同色 光的折射率不同．
；高压计量箱的量 三相电力计量箱的量 / 高压计量箱的量 三相电力计量箱的量 ；
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全反射棱镜
横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜
1、光线由AB面垂直入射，
在AC面发生全反射，垂直
由BC面出射．
变化90 °
2、光线由AC面垂直入射，
在AB、 BC面发生两次全反
射，垂直由AC面出射．
变化180 °
全反射棱镜
在光学仪器里，常用全反射棱镜来代替平面镜， 改变光的传播方向．望远镜为了提高倍数，镜筒要很 长，通过使用全反射棱镜能够缩短镜筒的长度．
全反射棱镜
讨论平面镜成像都只考虑这个银面的反射，实际上由于平 面镜玻璃的前表面对光线的反射，形成多个虚像，其中第 一次被玻璃前表面反射而形成的虚像S‘是最明亮的．
平面镜玻璃的Байду номын сангаас表面
平面镜玻璃的后表面
全反射棱镜
显微镜等，就需要用全反射棱镜代替平面镜，以消 除多余的像．
当然，如果在玻璃的前表面镀银，就不会产 生多个像，但是前表面镀银，银面容易脱落．
第二十章 光的反射和折射
第五节 棱镜
棱
镜
通过棱镜的光线
全反射棱镜
光的色散
常用的棱镜是横截面积为三角形的三 棱镜，通常简称为棱镜．棱镜可以改变光 的传播方向，还可以使光发生色散．
通过棱镜的光线
通过实验或作光 路可知（如图），从 玻璃棱镜的一个侧面 射出的光线从另一侧 面射出时向底面偏 折．
3.3反射棱镜
A k 1 2 2.414 B'
D'
A' C
L 1 2D
B
26
例：图为一等腰直角棱镜 (n 1.5) 和两个薄透镜组
成的光学系统。棱镜直角边长为 60mm, f1 ' 200mm, f2 ' 100mm, 两透镜相距50mm．物高10mm，
距棱镜60mm，棱镜距L1为l00mm。求物体经系统后 所成的像的位置和大小。
工作面：入射面、出射面、反射面 棱：工作面的交线
主截面：垂直于棱的截面 （光轴截面：主截面与光轴重合）
棱镜光轴：光学系统的光轴在棱 镜中的部分，如ABC
C
光轴长度：棱镜光轴的几何长度；如
A
B
AB+BC
（一）简单棱镜 ——1个主截面，并与所有工作面垂直
1、一次反射棱镜 ★ 特点：具有1个反射面，成镜像。 ★ 类型1：入射面、出射面均与光轴垂直
60 L1
L2
60
100 50
例：图为一等腰直角棱镜 (n 1.5) 和两个薄透镜组
成的光学系统。棱镜直角边长为 60mm, f1 ' 200mm, f2 ' 100mm, 两透镜相距50mm．物高10mm，
距棱镜60mm，棱镜距L1为l00mm。求物体经系统后 所成的像的位置和大小。
60 L1
直角棱镜展开
L=D
D
L
一次反射时
k=1
L—棱镜的光轴长度， D—入射光束口径
21
D
L=2D
K=2
L
二次反射时， L—棱镜的光轴长度，D —入射光束口径
22
五角棱镜展开
L 2 2 D k 2 2 3.414
全反射和棱镜折射
光疏媒质时，存在全反射临界角：
2
i 2也增大
?
=c i 1
2
1sin n n −
光开关：
1
125－126页
指纹锁：
光源
光从端面入射，到达芯线与包层的分界面时，如果入射角大于全反射临界角，光线将发生全反射，光可以从光纤的一端无能量损失地传到另一端。
作用：利用光的多次全反射，使光波沿弯曲路径
几乎无损耗地传播。
用途：传送光、图象——内窥镜
传送光学信息——光纤通信
光学纤维的优点：
①可以弯曲，芯线直径很小，弯曲时仍可以全反射。
②信息量大，一根光纤理论上可通电话100亿路（1010）
③石英制成，原料丰富。
棱镜
全反射棱镜
横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜 1、光线由AB面垂直入射， 在AC面发生全反射，垂直 由BC面出射． 变化90 °
2、光线由AC面垂直入射， 在AB、 BC面发生两次全反 射，垂直由AC面出射． 变化180 °
全反射棱镜
在光学仪器里，常用全反射棱镜来代替平面镜， 改变光的传播方向．望远镜为了提高倍数，镜筒要很 长，通过使用全反射棱镜能够缩短镜筒的长度．第二十章 来自的反射和折射第五节 棱镜
棱 镜
通过棱镜的光线
全反射棱镜 光的色散
常用的棱镜是横截面积为三角形的三 棱镜，通常简称为棱镜．棱镜可以改变光 的传播方向，还可以使光发生色散．
通过棱镜的光线
通过实验或作光 路可知（如图），从 玻璃棱镜的一个侧面 射出的光线从另一侧 面射出时向底面偏 折． 棱镜材料的折射率有 关，还跟入射角底大 小有关． 点击画面观看动画
全反射棱镜
讨论平面镜成像都只考虑这个银面的反射，实际上由于平 面镜玻璃的前表面对光线的反射，形成多个虚像，其中第 一次被玻璃前表面反射而形成的虚像S‘是最明亮的．
平面镜玻璃的前表面
平面镜玻璃的后表面
全反射棱镜
显微镜等，就需要用全反射棱镜代替平面镜，以消 除多余的像． 当然，如果在玻璃的前表面镀银，就不会产 生多个像，但是前表面镀银，银面容易脱落．
光的色散
一束白光经过棱镜后会发生色散
后在光屏上形成一 条彩色的光带，红 光在上端，紫光在 最下端，不同色光 通过棱镜的后的偏 折角度不同石因为 棱镜材料对不同色 光的折射率不同．
； 彩盒厂家 福晋，他是壹点儿招儿也没有。明明千叮咛万嘱咐，切不可贪凉，可是淑清贪凉的习惯就是改不过来。前些日子好不容易有咯起色，结果 壹各冰盏又引得病情再次发作，气得王爷当着张太医的面，脸色就阴沉咯下来。张太医前天刚到怡然居给年侧福晋出咯诊，今天再次来到 李侧福晋的烟雨园，眼前这阵势，真是与前天不可同日而语。不但王爷亲自坐阵，苏大总管还在院子里候着，屋子里更是有三各丫环、两 各嬷嬷小心地伺候着。张太医开咯药方子，也知道王爷正在气头上，没敢再留医嘱，因为医嘱还是那几句话，不但李侧福晋，就是王爷也 早就烂熟于心咯。现在假如他再重复壹遍，怕是要惹得王爷当场就发作。不过张太医也知道，王爷这是爱之深、痛之切，对于年侧福晋， 王爷连看都不去看壹眼，当然也不会有啥啊怒气咯。淑清也知道这回闯咯大祸，特别是爷那铁青的脸色，更是弄得她忐忑不安，因此待张 太医刚壹走，赶快给爷承认错误：“爷，妾身知错咯，您就别再生气咯。”见淑清壹副梨花带雨的模样，虽然他也是恨铁不成钢，但还是 强压着心头的气，语重心长地说道：“你都这么大人咯，怎么还跟孩子似的！张大人叮嘱过多少次咯，不能贪凉，不能贪凉，你怎么就不 能忍壹忍？等病好咯，你吃啥啊不行！非逞壹时口舌之快！”“爷，妾身知错咯，您就行行好吧，别再责骂咯。妾身本来身子就不舒服， 您再这么责骂，妾身的病就怕是更要好不咯咯！”“你倒还有理咯？爷居然还有错处咯？”“不是，不是，妾身的意思是说，您要是少责 骂妾身几句，妾身这病症就好得快壹些。”“爷看你倒是应该少贪嘴才对！你要是再这么不知轻重，明儿也别去园子咯，好好在府里养病 吧。”“啊？爷，您是说，明天咱们去园子？这是真的？”“你这么病着，怎么去？”“妾身的病都好咯，都好咯！爷，这是真的吗？咱 们真的是要去园子咯？”“嗯，福晋在安排，她想尽快……”“居然是趁妾身生病的时候，福晋当然是想尽快咯。”“你呀，你好好把身 子养好咯，不比啥啊都强？你若是没病没灾的，福晋就是今天过去，又有何妨？”“这回都有谁去？”“全都去，除咯年氏。”“都去 啊？”“怎么？不满意？”“没有，妾身只是觉得……”“你也别觉得咯，前些日子大家都很辛苦，爷很感激大家。就你壹各人既没上心， 也没有出力，你还有意见？”“不是的，妾身哪儿还敢有意见呀。对咯，冰凝妹妹为啥啊不去？”“她生病咯。”“噢？”“噢啥啊，你 不是也病着？”“妹妹是啥啊病？”“嗯，她精神不太好，有点儿发热。比你的病症轻多咯，都留在府里呢，你还有啥啊不满意？” “满 意，满意，爷就别拿淑清寻开心咯。”第壹卷 第157章 消息来到咯园
棱镜和棱镜和棱镜和棱镜和反射镜反射镜反射镜反射镜
第三章 棱镜和棱镜和反射镜反射镜棱镜是光学系统中最常用的光学元件之一，它是由平面围成的光学单元，如图 3.1.1 (a)和 (b) 所示。
按照它们的应用领域可分为两大类。
1) 在光谱仪器类中，棱镜的作用是使光发生色散，也就是说把不同波长的光分散开。
这类棱镜通常称为光谱棱镜；2) 在绝大多数光学仪器中，特别是在成像仪器中所使用的棱镜主要利用光的反射来使光束平移、偏折或改变方向，或者使像的正倒发生改变，如图3.1.1 (b) 所示。
很显然，成像仪器中的棱镜和光谱仪器中的棱镜作用是不同的，前者需要尽量减少或消除光的色散而后者则充分利用棱镜的色散特性。
表面为平面的反射镜除了不具备使光色散的能力之外，它和棱镜的作用基本相同，用作使光束位移、偏折和改变方向，以及改变图像的正倒关系。
为了使入射到反射镜的光尽可能多地反射，必须在其基底材料 (抛光的玻璃或金属表面) 上镀以铝膜或银膜，反射率可达到90％或更高。
然而随着时间的推移，铝层和银层将会逐渐老化，反射率也要随之降低。
而反射棱镜则不同，大多数棱镜的反射面将使光发生全反射，理论上的反射率为100％。
这就不存在反射面的老化问题。
有的棱镜的反射面不符合全反射的条件，同样也需要镀反射膜，这样的膜层也会存在老化问题。
当然，棱镜也有缺点，由于光束在棱镜中要传播一定的长度，对棱镜材料的均匀性和光吸收要求很严格．否则会引起光程差，降低以像质量，引起光能损失等。
另外，与反射镜相比，棱镜的体积较大，重量较重，相应地，成本也会增加。
因此在应用时，要根据实际情况，权衡利弊，合理地选择棱镜和反射镜。
通常，当要求反射的光束口径较大时，最好选择反射镜。
反射光束的口径较小时，最好选择棱镜，因为大尺寸、高质量的棱镜材料很难挑选，即使找到了，成本也很高。
当然，这只是一般的情况，在进行光学设计时，要根据具体情况具体分析。
比如有时出于调控和稳定性考虑，虽然体积大些，也要选择棱镜。
3.1 色散棱镜图3.1.l (a) 是一个典型的色散棱镜。
33反射棱镜
60 L1
L2
棱镜的等效平行平板厚度d为60mm, 利用等效空气平板的概念，
等效空气平板厚度为：
60
100 50
_
d
d
60
40mm
n 1.5
60 40 100 50
例：有一个视放大率为10倍的开普勒望远镜，目镜焦距 20mm，系统出瞳直径为4mm。在物镜像方焦平面前放 一个别汉屋脊棱镜，其玻璃折射率n=1.5163，棱镜展开 长度为L=5.16D1，D1为棱镜入射面即第一面的口径，棱 镜出射面即第二面距目镜距离为40mm，孔径光阑与物 镜重合，物镜、目镜均按薄透镜计算。
1）无镜时
L
Q
2）加平面 镜
3）加棱镜
F′
P A″
L
R
4）等效作用：
Q′ A′
P'
R'
（一）棱镜等效作用与展开方法：
★ 展开：在棱镜 主截面内，按反 射面的顺序，以 反射面与主界面 的交线为轴，依 次按反射面顺序 做镜像，可得到 棱镜的等效平行 平板。
★ 等效平行平板厚度 （棱镜光轴长度）
（二）、几种典型棱镜的展开
基本概念
工作面：入射面、出射面、反射面 棱：工作面的交线
主截面：垂直于棱的截面 （光轴截面：主截面与光轴重合）
棱镜光轴：光学系统的光轴在棱 镜中的部分，如ABC
C
光轴长度：棱镜光轴的几何长度；如
A
B
AB+BC
（一）简单棱镜 ——1个主截面，并与所有工作面垂直
1、一次反射棱镜 ★ 特点：具有1个反射面，成镜像。 ★ 类型1：入射面、出射面均与光轴垂直
c) 五角
d) 二次反射直角
e) 斜方
棱镜片光学技术—棱镜片成像特点(眼镜光学技术课件)
三、介绍几种简单的反射棱镜：
2.五角棱镜
两个折射面：AE（入射面）和AB（出射面） 两个反射面：ED和BC（一定要镀反射膜） 当两反射面间的夹角为α时 ，
A 2
B E (360 3) / 2
三、介绍几种简单的反射棱镜：
2.五角棱镜（引深讨论）
（1）当光轴夹角为直角时，两反射镜间的夹 角为450，B E 112.5 （2）假设此时AB=AE=D，则光线在棱镜内所 行进的路程为：
楚地标上底朝内上、底朝外上等。
• 教学目标
– 了解平面镜的旋转特性
• 知识要求
– 平面镜旋转后的光路改变
• 能力要求
– 计算能力
• 平面镜旋转后出射光线的计算
• 素质要求
– 独立学习、独立思考 – 发现和总结实验现象及规律 – 团队合作 – 爱护实验仪器
平面镜的旋转
一、入射光与出射光的夹角
– 平面镜的成像性质
• 能力要求
– 了解平面镜的眼视光应用
• 素质要求
– 独立学习、独立思考 – 发现和总结实验现象及规律 – 团队合作 – 爱护实验仪器
平面镜的成像性质
A
B
B’ II
D
O’
O
动画20
A’
实物成虚像
平面镜的成像性质
A’
D
虚物成实像
A
平面镜能使整个空间任意物点理想成像
平面镜的成像性质
L (2 2)D
（3）五角棱镜的展开图比较复杂，只看图， 不做详细介绍
• 教学目标
– 了解棱镜片的基本概念 – 了解棱镜成像特点
• 知识要求
– 棱镜片的基本概念 – 棱镜成像特点
• 能力要求
– 掌握棱镜片基本知识 – 掌握棱镜片与镜片的关系
高三物理棱镜
第二十章 光的反射和折射
第五节 棱镜
棱 镜
通过棱镜的光线 全反射棱镜
光的色散
常用的棱镜是横截面积为三角形的三
棱镜，通常简称为棱镜．棱镜可以改变光 的传播方向，还可以使光发生色散．
通过棱镜的光线
通过实验或作光 路可知（如图），从 玻璃棱镜的一个侧面 射出的光线从另一侧 面射出时向底面偏 折． 偏折角度不仅与 棱镜材料的折射率有 关，还跟入射角底ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 小有关．
全反射棱镜
一般的平面镜都是在玻璃的后面镀银，我们在以前 讨论平面镜成像都只考虑这个银面的反射，实际上由于平 面镜玻璃的前表面对光线的反射，形成多个虚像，其中第 一次被玻璃前表面反射而形成的虚像S‘是最明亮的．
平面镜玻璃的前表面
平面镜玻璃的后表面
全反射棱镜
对于精密的光学仪器，如照相机、望远镜、
点击画面观看动画
全反射棱镜
横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜 1、光线由AB面垂直入射， 在AC面发生全反射，垂直 由BC面出射． 变化90 °
2、光线由AC面垂直入射， 在AB、 BC面发生两次全反 射，垂直由AC面出射． 变化180 °
全反射棱镜
在光学仪器里，常用全反射棱镜来代替平面镜， 改变光的传播方向．望远镜为了提高倍数，镜筒要很 长，通过使用全反射棱镜能够缩短镜筒的长度．
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游之时，耿正当时好像对那棵高大的槐树，尤其是树下的那几块儿大石头特别感兴趣。他轻轻地走过去坐在其中的一块最大的 石头上，然后再抬头看着大槐树那已经很浓密的树冠，头也不回地对身边的耿英说：“英子，你还记得咱们镇子南边的那棵大 槐树吗？”耿英说：“怎么会忘记呢，咱们小的时候经常在那里玩儿！”耿英说完这话，又转头问小青：“小青姐，这附近有 条小河吗？”小青有些不屑地撇撇嘴说：“什么呀，有那么大的一条长江了还不够，还要找什么小河！真是莫名其妙！”耿直 说：“小青姐姐你是不知道啊，我们老家‘三六九镇’的那条小河可是远近闻名的耶。由于上游有很多巨大的泉眼，泉水冬暖 夏凉，所以那条小河在冬天下雪了的时候也不会结冰的。听我爹说，这样的小河，在我们北方可是非常少见的喽。我们在家的 时候，经常在小河边儿上玩儿，在河里耍水呢！河里有很多小鱼儿，还有成群的小蝌蚪，可好玩儿啦！”小青的直觉没有错， 耿正此时就默默地坐在树林深处那棵大槐树下面的大石头上！他人坐在这里，心绪却已经穿越千山万水飞回了故乡，飞到了镇 南边的那棵大槐树下并且穿越时空，回到了与知心秀儿一起玩耍嬉戏的美好童年时代惆怅在慢慢隐去，耿正英俊的面孔上泛起 了兴奋的红光，嘴角上现出了浅浅的微笑由于耿正太陶醉于自己幸福美好的回忆之中了，小青慢慢地走到身边了，他还丝毫没 有发觉。小青也不惊动他，只是安静地站在旁边目不转睛地看着他。心里美滋滋地憧憬着：如果能有这个人与自己厮守终生， 那该有何等幸福啊！这样想着，不由得心跳加速，脸蛋绯红“唉！”耿正轻轻叹息一声回到现实中来。他站起来一转身，突然 发现小青就站在身旁不远的地方一动不动地看着自己，就奇怪地问：“小青姐，你们不是要和娘娘一起去买粉末和毛刷吗，你 怎么会在这里？”小青的脸蛋更红了。她嗫嚅着，不好意思地小声儿说：“我就知道你来了这里，是来看你的！你刚才都想什 么了，那么高兴？”耿正的脑海里一下子跳出了“榆木疙瘩”这四个字，心里想：这小青姐姐看来还真的是对我有那个意思了！ 不行，我绝对不能和她在这里就这么两个人久呆着，必须得赶快想办法离开小树林回家去。于是，耿正轻轻笑一笑，淡淡地说： “没有想什么，都是小时候的事情了。这里太过安静了，我们还是回去吧。改天叫上我弟弟和妹妹一起来转悠吧，人多了才热 闹呢！”小青不高兴了，噘起嘴巴赌气地说：“人家专门来陪你，你怎么这么不通人情啊！”看着小青生气噘嘴和无限哀怨的 眼神，耿正一时间不知道该如何是好了。小青不愿意回去，他强硬地走开了也不是，顺从了小青留下来也不是。张一张嘴巴， 又不知道应该怎么说，就在原地打起转来。看到耿
第五节 棱镜
棱 镜
通过棱镜的光线 全反射棱镜
光的色散
常用的棱镜是横截面积为三角形的三
棱镜，通常简称为棱镜．棱镜可以改变光 的传播方向，还可以使光发生色散．
通过棱镜的光线
通过实验或作光 路可知（如图），从 玻璃棱镜的一个侧面 射出的光线从另一侧 面射出时向底面偏 折． 偏折角度不仅与 棱镜材料的折射率有 关，还跟入射角底ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 小有关．
全反射棱镜
一般的平面镜都是在玻璃的后面镀银，我们在以前 讨论平面镜成像都只考虑这个银面的反射，实际上由于平 面镜玻璃的前表面对光线的反射，形成多个虚像，其中第 一次被玻璃前表面反射而形成的虚像S‘是最明亮的．
平面镜玻璃的前表面
平面镜玻璃的后表面
全反射棱镜
对于精密的光学仪器，如照相机、望远镜、
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全反射棱镜
横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜 1、光线由AB面垂直入射， 在AC面发生全反射，垂直 由BC面出射． 变化90 °
2、光线由AC面垂直入射， 在AB、 BC面发生两次全反 射，垂直由AC面出射． 变化180 °
全反射棱镜
在光学仪器里，常用全反射棱镜来代替平面镜， 改变光的传播方向．望远镜为了提高倍数，镜筒要很 长，通过使用全反射棱镜能够缩短镜筒的长度．
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游之时，耿正当时好像对那棵高大的槐树，尤其是树下的那几块儿大石头特别感兴趣。他轻轻地走过去坐在其中的一块最大的 石头上，然后再抬头看着大槐树那已经很浓密的树冠，头也不回地对身边的耿英说：“英子，你还记得咱们镇子南边的那棵大 槐树吗？”耿英说：“怎么会忘记呢，咱们小的时候经常在那里玩儿！”耿英说完这话，又转头问小青：“小青姐，这附近有 条小河吗？”小青有些不屑地撇撇嘴说：“什么呀，有那么大的一条长江了还不够，还要找什么小河！真是莫名其妙！”耿直 说：“小青姐姐你是不知道啊，我们老家‘三六九镇’的那条小河可是远近闻名的耶。由于上游有很多巨大的泉眼，泉水冬暖 夏凉，所以那条小河在冬天下雪了的时候也不会结冰的。听我爹说，这样的小河，在我们北方可是非常少见的喽。我们在家的 时候，经常在小河边儿上玩儿，在河里耍水呢！河里有很多小鱼儿，还有成群的小蝌蚪，可好玩儿啦！”小青的直觉没有错， 耿正此时就默默地坐在树林深处那棵大槐树下面的大石头上！他人坐在这里，心绪却已经穿越千山万水飞回了故乡，飞到了镇 南边的那棵大槐树下并且穿越时空，回到了与知心秀儿一起玩耍嬉戏的美好童年时代惆怅在慢慢隐去，耿正英俊的面孔上泛起 了兴奋的红光，嘴角上现出了浅浅的微笑由于耿正太陶醉于自己幸福美好的回忆之中了，小青慢慢地走到身边了，他还丝毫没 有发觉。小青也不惊动他，只是安静地站在旁边目不转睛地看着他。心里美滋滋地憧憬着：如果能有这个人与自己厮守终生， 那该有何等幸福啊！这样想着，不由得心跳加速，脸蛋绯红“唉！”耿正轻轻叹息一声回到现实中来。他站起来一转身，突然 发现小青就站在身旁不远的地方一动不动地看着自己，就奇怪地问：“小青姐，你们不是要和娘娘一起去买粉末和毛刷吗，你 怎么会在这里？”小青的脸蛋更红了。她嗫嚅着，不好意思地小声儿说：“我就知道你来了这里，是来看你的！你刚才都想什 么了，那么高兴？”耿正的脑海里一下子跳出了“榆木疙瘩”这四个字，心里想：这小青姐姐看来还真的是对我有那个意思了！ 不行，我绝对不能和她在这里就这么两个人久呆着，必须得赶快想办法离开小树林回家去。于是，耿正轻轻笑一笑，淡淡地说： “没有想什么，都是小时候的事情了。这里太过安静了，我们还是回去吧。改天叫上我弟弟和妹妹一起来转悠吧，人多了才热 闹呢！”小青不高兴了，噘起嘴巴赌气地说：“人家专门来陪你，你怎么这么不通人情啊！”看着小青生气噘嘴和无限哀怨的 眼神，耿正一时间不知道该如何是好了。小青不愿意回去，他强硬地走开了也不是，顺从了小青留下来也不是。张一张嘴巴， 又不知道应该怎么说，就在原地打起转来。看到耿
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在棱镜中的部分。一般是垂直于入射面入 射的光线的轨迹。
• 一般：光轴转折次数等于棱镜反射面个数。 • 特殊：屋脊棱镜
光轴长度: L＝KD， K为棱镜的结构常数， D为通光口径
C
ABC---棱镜光轴
A B
光轴：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ学
系统的光轴在 棱镜中的部分
光轴长度：
棱镜光轴的几 何长度；
AB+BC= 棱镜光轴长度
一、相关概念、名词术语
y
x z
x′ z′ y′
斯密特棱镜
其特点是： 光路在棱镜 中的光路很 长，可以折 叠光路，使 仪器紧凑。 入射光线与 出射光线之 间的夹角为 45°
（二）屋脊棱镜
用两个互相垂直的反射面代替某一反射面，以在不增加棱 镜的情况下获取一致像（但增加了一次反射）。
屋脊面：上述两个互相垂直的反射面 可以由一些简单棱镜的某一反射面做代替后形成
3）道威棱镜：光轴在进入棱镜前后不变向（注意坐标系的变化） 入射面、出射面与光轴不垂直：要求平行光路（平行于反射面) 旋转特性：（θ=2α）当其旋转α角时，反射像旋转2α，用于周视瞄 准仪中
特点：在主截面内的坐标改变方向，垂直于主截面的坐标不改变方 向，而O’Z’始终沿出射光轴方向。
y
o
x z
o
x' z' y'
3、工作面：两个折射面 （入射面、出射面）和 若干个反射面
4、非工作面：光投射不 到的表面
5、 棱：工作面间的交线。 边：非工作面的交线
一、相关概念、名词术语
6、主截面：由光轴确定的 垂直于棱线的平面。光轴 位于主截面内——光轴截 面：入射光轴截面、出射 光轴截面
复杂棱镜存在多个主截面
光轴
工作面 棱
2、二次反射棱镜
• 5）斜方棱镜（α=180，β=360）多用于双 目仪器中平移光轴，调整目距
3、三次反射棱镜
• 特点：转折光路，仪器结构紧凑；镜像。 • 例如， 1）斯密特棱镜：在显微镜中使用；为成一致
像，可以改造为屋脊棱镜。 2）列曼棱镜与列曼屋脊棱镜（图3-31）： 用于潜望镜中
• 三次反射棱镜
y
o
x z
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。
道威棱镜
y' z'
o
x'
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
周 视 瞄 准 仪
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
2、二次反射棱镜
• 3）五角棱镜（α=45， β=90）：将其对剖即 得半五角棱镜；多用 于取代平面镜或一次 反射直角棱镜，成一 致像，光路转折90
• 单价: • ￥1,315.02
2、二次反射棱镜
• 4）直角棱镜（α=90， β=180）：
• 注意区别于一次反射直 角棱镜（入射面不同）； 多用于转像系统。
主截面
光轴截面
二、反射棱镜的类型
反射棱镜
简单棱镜 屋脊棱镜
一次反射 多次反射
立方角锥棱镜 复合棱镜
分光棱镜 转像棱镜 分色棱镜 双像棱镜
（一）简单棱镜
只有一个主截面，所有工作面与其垂直。
•1、一次反射棱镜：使物体成镜像，与 单平面反射镜对应
1）直角棱镜：光轴转折90度 2）等腰棱镜：光轴转折任意角度，可根据需要进行设计（选择反 射面的位置）
第9课反射棱镜概念与分类
3.3、反射棱镜
一、相关概念、名词术语 1、棱镜：将一个或多个反射面磨制在同一块玻璃上的光学元件。 • 整体结构 • 原理：全反射、折射 • 作用： 转折光路、缩小仪器体积 转像、倒像、便于观察 保护反射面不受污染 便于安装、调试
一、相关概念、名词术语
2、棱镜的光轴： 棱镜光轴为折线，是光学系统的光轴
屋脊棱镜的平面表示方法
直角屋脊棱镜
斯密特屋脊棱镜
（三）立方角锥棱镜
由立方体切下一 个角而形成的。
角锥棱镜特点
1、三个反射工作 面相互垂直，底 面是一等腰三角 形，为棱镜的入 射面和出射面。
2、当光线以任 意方向从底面 入射，经过三 个直角面依次 反射后，出射 光线始终平行 于入射光线。
3、当角锥棱镜 绕其顶点旋转时， 出射方向不变仅 产生一个平移。
应用：与激光测 距仪配合测距
激光测距
（四）棱镜的组合一复合棱镜
注意：主截面的情况；组合方式
1、分光棱镜
半透半反； 胶合； 两束光光强相等 （光程相等） 应用：干涉仪
2) 分色棱镜： 主要用于彩色电视摄影机中。
3）转像棱镜
• 主要特点：出射光轴与入射光轴平行，实 现完全倒像，并能折叠很长的光路在棱镜 中，可用于望远镜系统中实现倒像。
直角棱镜在水平面内 以w旋转， 道威棱镜以w同向旋转， 可保证观察点不变
￥1,093.58 -￥2,014.08
￥2,060.21
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2、二次反射棱镜 （相当于双面镜）
2、二次反射棱镜
1）半五角棱镜（α=22.5，β=45） 2）30直角棱镜（α=30，β=60） 以上两种多用于显微镜的转像系统
• 多截面——简单棱镜组合 • 倒像——望远系统——相同手系 • 折叠光路
别汉棱镜
• 4）双像棱镜 • 5)阿贝棱镜
（五）棱镜的代号
谢谢大家！
• 一般：光轴转折次数等于棱镜反射面个数。 • 特殊：屋脊棱镜
光轴长度: L＝KD， K为棱镜的结构常数， D为通光口径
C
ABC---棱镜光轴
A B
光轴：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ学
系统的光轴在 棱镜中的部分
光轴长度：
棱镜光轴的几 何长度；
AB+BC= 棱镜光轴长度
一、相关概念、名词术语
y
x z
x′ z′ y′
斯密特棱镜
其特点是： 光路在棱镜 中的光路很 长，可以折 叠光路，使 仪器紧凑。 入射光线与 出射光线之 间的夹角为 45°
（二）屋脊棱镜
用两个互相垂直的反射面代替某一反射面，以在不增加棱 镜的情况下获取一致像（但增加了一次反射）。
屋脊面：上述两个互相垂直的反射面 可以由一些简单棱镜的某一反射面做代替后形成
3）道威棱镜：光轴在进入棱镜前后不变向（注意坐标系的变化） 入射面、出射面与光轴不垂直：要求平行光路（平行于反射面) 旋转特性：（θ=2α）当其旋转α角时，反射像旋转2α，用于周视瞄 准仪中
特点：在主截面内的坐标改变方向，垂直于主截面的坐标不改变方 向，而O’Z’始终沿出射光轴方向。
y
o
x z
o
x' z' y'
3、工作面：两个折射面 （入射面、出射面）和 若干个反射面
4、非工作面：光投射不 到的表面
5、 棱：工作面间的交线。 边：非工作面的交线
一、相关概念、名词术语
6、主截面：由光轴确定的 垂直于棱线的平面。光轴 位于主截面内——光轴截 面：入射光轴截面、出射 光轴截面
复杂棱镜存在多个主截面
光轴
工作面 棱
2、二次反射棱镜
• 5）斜方棱镜（α=180，β=360）多用于双 目仪器中平移光轴，调整目距
3、三次反射棱镜
• 特点：转折光路，仪器结构紧凑；镜像。 • 例如， 1）斯密特棱镜：在显微镜中使用；为成一致
像，可以改造为屋脊棱镜。 2）列曼棱镜与列曼屋脊棱镜（图3-31）： 用于潜望镜中
• 三次反射棱镜
y
o
x z
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。
道威棱镜
y' z'
o
x'
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
周 视 瞄 准 仪
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
2、二次反射棱镜
• 3）五角棱镜（α=45， β=90）：将其对剖即 得半五角棱镜；多用 于取代平面镜或一次 反射直角棱镜，成一 致像，光路转折90
• 单价: • ￥1,315.02
2、二次反射棱镜
• 4）直角棱镜（α=90， β=180）：
• 注意区别于一次反射直 角棱镜（入射面不同）； 多用于转像系统。
主截面
光轴截面
二、反射棱镜的类型
反射棱镜
简单棱镜 屋脊棱镜
一次反射 多次反射
立方角锥棱镜 复合棱镜
分光棱镜 转像棱镜 分色棱镜 双像棱镜
（一）简单棱镜
只有一个主截面，所有工作面与其垂直。
•1、一次反射棱镜：使物体成镜像，与 单平面反射镜对应
1）直角棱镜：光轴转折90度 2）等腰棱镜：光轴转折任意角度，可根据需要进行设计（选择反 射面的位置）
第9课反射棱镜概念与分类
3.3、反射棱镜
一、相关概念、名词术语 1、棱镜：将一个或多个反射面磨制在同一块玻璃上的光学元件。 • 整体结构 • 原理：全反射、折射 • 作用： 转折光路、缩小仪器体积 转像、倒像、便于观察 保护反射面不受污染 便于安装、调试
一、相关概念、名词术语
2、棱镜的光轴： 棱镜光轴为折线，是光学系统的光轴
屋脊棱镜的平面表示方法
直角屋脊棱镜
斯密特屋脊棱镜
（三）立方角锥棱镜
由立方体切下一 个角而形成的。
角锥棱镜特点
1、三个反射工作 面相互垂直，底 面是一等腰三角 形，为棱镜的入 射面和出射面。
2、当光线以任 意方向从底面 入射，经过三 个直角面依次 反射后，出射 光线始终平行 于入射光线。
3、当角锥棱镜 绕其顶点旋转时， 出射方向不变仅 产生一个平移。
应用：与激光测 距仪配合测距
激光测距
（四）棱镜的组合一复合棱镜
注意：主截面的情况；组合方式
1、分光棱镜
半透半反； 胶合； 两束光光强相等 （光程相等） 应用：干涉仪
2) 分色棱镜： 主要用于彩色电视摄影机中。
3）转像棱镜
• 主要特点：出射光轴与入射光轴平行，实 现完全倒像，并能折叠很长的光路在棱镜 中，可用于望远镜系统中实现倒像。
直角棱镜在水平面内 以w旋转， 道威棱镜以w同向旋转， 可保证观察点不变
￥1,093.58 -￥2,014.08
￥2,060.21
￥488.84 -￥3,271.51
2、二次反射棱镜 （相当于双面镜）
2、二次反射棱镜
1）半五角棱镜（α=22.5，β=45） 2）30直角棱镜（α=30，β=60） 以上两种多用于显微镜的转像系统
• 多截面——简单棱镜组合 • 倒像——望远系统——相同手系 • 折叠光路
别汉棱镜
• 4）双像棱镜 • 5)阿贝棱镜
（五）棱镜的代号
谢谢大家！