ref 《工程光学》第4版 郁道银

文章目录

  • 1.平面光学元件种类&作用
    • 平面反射镜
    • 平行平板
    • 反射棱镜
    • 折射棱镜
    • 光楔
  • 色散
  • 光学材料

1.平面光学元件种类&作用

平面反射镜

  • 唯一能成完善像的最简单光学元件

    • 物像关于平面镜对称
    • 物像等大, 虚实相反
    • 物体旋转, 像反转相同的角度
  • 镜面转动∠α\angle\alpha∠α, 光线转∠2α\angle 2\alpha∠2α
  • 可测微小角度与位移(光学杠杆)
    • F1F=2f′xaF_1F=2f'\frac{x}{a}F1​F=2f′ax​

平行平板

  • 出射光//入射光
  • 不能放大缩小
  • 侧向轴向位移
    • Δl′=d(1−1n)\Delta l'=d(1-\frac{1}{n})Δl′=d(1−n1​)

反射棱镜

  • 作用: 折转光路,转向,倒像,扫描
  • 分类
    • 简单棱镜: 道威棱镜(周视瞄准仪), 斯密特棱镜(折叠光路)
    • 屋脊棱镜: 偶数次反射
    • 立方角锥棱镜: 侧向位移
    • 复合棱镜: 分光棱镜(一束光分为两束等光程的光), 分色棱镜(彩色电视摄像机), 转像棱镜(折叠光路,望远系统倒像)
  • 展开
    • L=KDL=KDL=KD

折射棱镜

  • 作用: 偏折光束方向, 产生色散
    • 测折射率
    • sin⁡α+δm2=nsin⁡α2\sin\frac{\alpha+\delta_m}{2}=n\sin\frac{\alpha}{2}sin2α+δm​​=nsin2α​

光楔

    • δ=α(n−1)\delta=\alpha(n-1)δ=α(n−1)
  • 双光楔旋转测微
    • δ=2α(n−1)cos⁡φ\delta=2\alpha(n-1)\cos\varphiδ=2α(n−1)cosφ
  • 双光楔移动测微
    • Δy=Δz⋅δ\Delta y= \Delta z\cdot \deltaΔy=Δz⋅δ

色散

白光经过棱镜后分解为不同色光, 在棱镜后看到七彩

  • 折射率大偏角大
  • 阿贝常数越大, 色散越低
  • 白光光谱: 按波长长短顺序排列: 红橙黄绿青蓝紫

光学材料

  • 透射材料

    • 光学玻璃,光学晶体,光学塑料
    • 光学特性由对各波长的透过率&折射率决定
    • 阿贝常数越大, 色散越低
  • 反射材料
    • 不存在色散
    • 光学特性只由光谱反射比决定

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