第9课反射棱镜概念与分类[优讲课堂]
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• 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
课资讲解
18
• 单价: • ￥1,315.02
课资讲解
19
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。
课资讲解
35
课资讲解
36
课资讲解
37
别汉棱镜
课资讲解
38
课资讲解
39
课资讲解
40
• 4）双像棱镜 • 5)阿贝棱镜
课资讲解
41
（五）棱镜的代号
课资讲解
42
课资讲解
43
课资讲解
44
课资讲解
10
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）
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
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
课资讲解
25
屋脊棱镜的平面表示方法
直角屋脊棱镜
斯密特屋脊棱镜
课资讲解
26
课资讲解
27
（三）立方角锥棱镜
由立方体切下一 个角而形成的。
课资讲解
28
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。
来自百度文库
课资讲解
29
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。
课资讲解
30
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
课资讲解
31
激光测距
课资讲解
32
（四）棱镜的组合一复合棱镜
注意：主截面的情况；组合方式
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。
课资讲解
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y
o
x z
o
x' z' y'
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
课资讲解
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
直角棱镜
斯密特棱镜
达夫棱镜
五角棱镜
课资讲解
1
课资讲解
2
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
课资讲解
3
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
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
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4
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：光学
系统的光轴在 棱镜中的部分
￥1,093.58 -￥2,014.08
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14
￥488.84 -￥3,271.51
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15
2、二次反射棱镜 （相当于双面镜）
课资讲解
16
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
课资讲解
17
2、二次反射棱镜
12
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
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
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￥2,060.21
复杂棱镜存在多个主截面
课资讲解
7
光轴
工作面 棱
主截面
光轴截面
课资讲解
8
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
课资讲解
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（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
光轴长度：
棱镜光轴的几 何长度；
AB+BC= 棱镜光轴长度
课资讲解
5
一、相关概念、名词术语
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
课资讲解
6
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
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
课资讲解
33
2) 分色棱镜： 主要用于彩色电视摄影机中。
课资讲解
34
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。
• 多截面——简单棱镜组合 • 倒像——望远系统——相同手系 • 折叠光路
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23
• 三次反射棱镜
y
x z
x′ z′ y′
斯密特棱镜
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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°
24
（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）。
课资讲解
20
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
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21
课资讲解
22
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
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• 单价: • ￥1,315.02
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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。
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37
别汉棱镜
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• 4）双像棱镜 • 5)阿贝棱镜
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（五）棱镜的代号
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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）
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
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
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25
屋脊棱镜的平面表示方法
直角屋脊棱镜
斯密特屋脊棱镜
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（三）立方角锥棱镜
由立方体切下一 个角而形成的。
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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。
来自百度文库
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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。
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30
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
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31
激光测距
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32
（四）棱镜的组合一复合棱镜
注意：主截面的情况；组合方式
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。
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y
o
x z
o
x' z' y'
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
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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
直角棱镜
斯密特棱镜
达夫棱镜
五角棱镜
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1
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2
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
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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
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
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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：光学
系统的光轴在 棱镜中的部分
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￥488.84 -￥3,271.51
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2、二次反射棱镜 （相当于双面镜）
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16
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
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2、二次反射棱镜
12
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
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
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复杂棱镜存在多个主截面
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光轴
工作面 棱
主截面
光轴截面
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8
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
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（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
光轴长度：
棱镜光轴的几 何长度；
AB+BC= 棱镜光轴长度
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一、相关概念、名词术语
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
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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
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
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2) 分色棱镜： 主要用于彩色电视摄影机中。
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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。
• 多截面——简单棱镜组合 • 倒像——望远系统——相同手系 • 折叠光路
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• 三次反射棱镜
y
x z
x′ z′ y′
斯密特棱镜
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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°
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（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）。
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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
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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