2019-08-22

今天主要學了用解析法解決理想光學系統(tǒng)的物像關系與平面系統(tǒng)的反射棱鏡。

解析法

牛頓公式：

xx_{1} =ff_{1}

像高與物高之比\frac{y_{1} }{y} 為垂軸放大率：

\beta =\frac{y_{1} }{y} =-\frac{f}{x} =\frac{x_{1} }{f_{1} }

高斯公式：

\frac{n_{1} }{l_{1} } -\frac{n}{l} =\frac{n_{1} }{f_{1} } =-\frac{n}{f}

假如都在空氣中：

\frac{1}{l_{1} } -\frac{1}{l} =\frac{1}{f_{1} } =-\frac{1}{f}

放大率公式：

\beta =\frac{nl_{1} }{n_{1}l } =\frac{l_{1} }{l}

前一個光組像方焦點后一個光組的物方焦點用Δ表示

\Phi =\frac{n_{1} }{f_{1} } =-\frac{n}{f}

\Phi >0系統(tǒng)對光束起會聚作用

\Phi <0系統(tǒng)對光束起發(fā)散作用

\Phi =0系統(tǒng)對光束的會聚和發(fā)散不起作用

光焦度表征了光學系統(tǒng)對光束的會聚或發(fā)散能力。焦距越短，光焦度越大，表示系統(tǒng)對光束的會聚或發(fā)散的能力越大，出射光束相對于入射光束的偏折越大。

理想光學系統(tǒng)的放大率

理想光學系統(tǒng)的垂軸放大率\beta

\beta =\frac{l_{1} }{l}

軸向放大率\alpha

\alpha =\frac{n_{1} }{n} \beta ^2

若系統(tǒng)位于同一介質中，則：

\alpha =\beta ^2

角放大率\gamma

\gamma =\frac{1}{\beta }

三種放大率之間的關系：\alpha \gamma =\beta

系統(tǒng)基點的度量方式:

f^，=-\frac{f_{1}^，f_{2}^，}{\Delta }

\Delta =d-f_{1}^，-f_{2}^，

x_{H} =\frac{f_{1} （f_{1}^，-f_{2}^， ）}{\Delta }

光焦度：\phi =\phi _{1} +\phi _{2} -d\phi _{1} \phi _{2}

光學系統(tǒng)組合的有關公式：

l_{F} =-f^，（1-\fracu0z1t8os{f_{2} } ）

l_{H} =-f^，\frac{d^，}{f_{2}^， }

多光組組合：

l_{F} =\frac{h_{k} }{\tan U_{k} }

f=\frac{h_{1} }{\tan U_{k} }

第二章結束

雙平面鏡成像

出射光線與入射光線的夾角和入射角無關，只取決于雙面鏡的夾角\alpha 。

如果雙面鏡的夾角不變，當入射光線方向一定時，雙面鏡繞其棱邊旋轉時，出射光線方向始終不變。

兩平面鏡的夾角等于入射光線與出射光線夾角的二分之一。

反射棱鏡

道威棱鏡的特點：

其入射面和出射面與光 軸均不垂直，但出射光軸與入射光軸方向不變，道威棱鏡只能用于平行光路中 。

道威棱鏡的特性：

當其繞光軸旋轉\alpha 角時，反射像同方向旋轉2\alpha 角。

道威棱鏡的應用：

周視瞄準儀:

當直角棱鏡P_{1} 在水平面內以角速度\omega 旋轉時，道威棱鏡繞其光軸以\frac{\omega }{2} 的角速度同向轉動，可使在目鏡中觀察到的像的坐標方向不變。這樣，直角棱鏡旋轉掃描時， 觀察者可以不必改變位置，就能周視全景。

二次反射棱鏡：

有兩個反射面，作用相當于一個雙面鏡，其出射光線與入射光線的夾角取決于兩個反射面的夾角。由于是偶次反射，像與物一致，不存在鏡像。

三次反射棱鏡：

所示的三次反射棱鏡稱為斯密特棱鏡，出射光線與入射光線的夾角為45?，奇次反射成鏡像。其最大的特點是因為光線在棱鏡中的光路很長，可以折疊光路，使儀器結構緊湊。

屋脊棱鏡：

由于奇數(shù)次反射使物體成鏡像。當需要得到與物體一致的像而又不宜增加反射棱鏡時，可使用屋脊棱鏡。

用交線位于棱鏡光軸面內的兩個相互垂直的反向面取代其中 一個反射面，使垂直于主截面的坐標被這二個相互垂直的反向面依次反射而改變方向，從而得到與物體一致的像。這兩個相互垂直的反向面叫做屋脊面，帶有屋脊面的棱鏡稱為屋脊棱鏡。

以上是我今天所學。

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