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      反射棱鏡的作用和分類

      作者:時間:2020-05-21 09:38:16392 次瀏覽

      將一個或多個反射工作平面制作在同一塊玻璃上的光學零件稱為反射棱鏡。反射棱鏡在光學系統中的主要作用是用來達到轉折光軸.轉像、倒像、掃描等目的。由于反射校鏡在發生全反射時幾乎沒有能量損失,并且具有不易變形和便于裝調等優點,因此在光學儀器中,對于尺寸不大的反射面常用反射棱鏡來代替平面反射鏡。

      簡單反射棱鏡主要可以分為以下幾種

      (1)一次反射棱鏡

      一次反射棱鏡相當于單塊平面鏡,對物成鏡像。其中最常用的是等腰直角棱鏡,如下圖所示。兩個直角面,即AB面和BC面,稱為棱鏡的人射面和出射面,光學系統的 光軸必須從這兩個面的中心垂直通過。故這種棱鏡使光軸偏轉90°.這里,人射面、反射 面和出射面統稱為棱鏡的工作面,工作面的交線稱為棱線或棱,垂直于棱線的平面稱為棱 鏡的主截面。光軸應位于主截面內. 若需經一次反射使光軸轉過若干角度,根據反射定律和幾何關系,很容易通過作圖或 計算得出這種一.次反射棱鏡的頂角值,圖1-26所示是等邊棱鏡割去無用的陰影部分所光得,它可使光軸偏轉60°.

      一次反射棱鏡

      還有一種較為特殊的一次反射校鏡,如圖下所示,它由等腰直角棱鏡截去無用的 直角部分而成,稱為達夫棱鏡。它雖使光軸經一次反射,但因光軸在人射面和出射面上均 要經一次折射,最終并不改變光軸的方向。達夫棱鏡的重要性質在于當它繞平行于反射 面的AA'軸旋轉a角時,物體的反射像將轉過2a角。這可以通過圖中棱鏡處于兩個位置(b)和(c)時的成像情況加以證明。達夫棱鏡的這-性質,使它在周視瞄準鏡中得 到了重要應用,如圖所示。這里,直角校鏡P.繞其出射光軸旋轉達到周視的目的; 同時,達夫棱鏡P2以P.角速度的一半轉動,以使觀察者不必改變位置就能周視全景。但 要注意,由于達夫棱鏡的人射面和出射面不與光軸垂直,它只能應用于平行光束中。

      周視瞄準鏡的工作原理

      (2)二次反射棱鏡

      這類棱鏡相當于雙平面鏡系統,即夾角為a的二次反射梭鏡將使光軸轉過2a角. 圖1-29畫出了幾種常用的二次反射棱鏡,其中(c)和(d)是最常用的兩種棱鏡,前者稱五 角棱鏡,當要避免鏡像時,可用來代替一次反射直角棱鏡;后者稱二次反射直角棱鏡,常用 來組成棱鏡倒像系統;(a)是半五角校鏡;(b)是30°直角棱鏡,它可代替圖所示的一次反射棱鏡;(e)稱斜方棱鏡,可使光軸產生平移。

      二次反射棱鏡

      (3)三次反射棱鏡

      最常用的有施密特棱鏡,如圖1-30所示,它使出射光軸相對于入射光軸改變45"的方 向。由于光線在棱鏡中的光路很長,可折疊光路,使儀器結構緊湊。

      施密特棱鏡




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