光學(xué)棱鏡產(chǎn)品的種類
棱鏡,一種兩兩相交但彼此均不平行的平面圍成的透明物體,用以分光或使光束發(fā)生色散。棱鏡在光學(xué)儀器中應(yīng)用很廣。棱鏡按其性質(zhì)和用途可分為若干種。例如,在光譜儀器中把復(fù)合光分解為光譜的“色散棱鏡”,較常用的是等邊三棱鏡;在潛望鏡、雙目望遠(yuǎn)鏡等儀器中改變光的進(jìn)行方向,從而調(diào)整其成像位置的稱“全反射棱鏡”,一般都采用直角棱鏡。
?下圖中,是一個色散棱鏡將白光分為了紅綠藍(lán)等各類單色光的例子
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而反射棱鏡應(yīng)用的更為廣泛,在照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡和各類醫(yī)療儀器中都可以看到反射棱鏡的身影。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同,反射棱鏡又細(xì)分成了多種類型的棱鏡,
我們?nèi)媪私庖幌吕忡R產(chǎn)品的種類
常見的光學(xué)棱鏡
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直角棱鏡
直角棱鏡的橫切面是一個直角三角形,光學(xué)面包含兩個直角面和一個斜面,通常光束從一個直角面入射,經(jīng)過斜面反射后,光束會折轉(zhuǎn)90度,并從另一個直角面出射,如下圖
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2. 屋脊直角棱鏡
在直角棱鏡的基礎(chǔ)上,將直角棱鏡的斜面分成兩個面,并向上隆起,形成屋脊的形狀,分成的兩個面相互垂直,就成為了屋脊直角棱鏡。屋脊直角棱鏡的光路圖如下所示,進(jìn)入棱鏡的光束,在屋脊處會先發(fā)生一次折轉(zhuǎn),將影像的左右兩部分互換,然后再出射出來。
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3. 阿米西棱鏡
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實(shí)質(zhì)上是截?cái)嗟闹苯抢忡R,但在斜面上附加了一個屋脊形的部分。這種棱鏡最普通的作用是把像沿中線切開并將左右兩部分互換。阿米西棱鏡是以發(fā)明者意大利天文學(xué)家喬凡尼·阿米西命名的,是有色散功能的光學(xué)棱鏡,常用于分光儀中。
阿米西棱鏡由兩個三棱柱組成,第一個三棱柱通常由色散能力為中等的冕牌玻璃制成,第二個則以高色散的火石玻璃制造。光線進(jìn)入第一個棱鏡時先被折射,然后進(jìn)入兩個棱鏡之間的接口,再以幾乎垂直于第二個棱鏡表面的方向射出。
4.斜方棱鏡(折光棱鏡)
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菱形棱鏡的切面是平行四邊形的形狀,它的銳角是45度,因此可以看作是兩個直角棱鏡粘接在一起的形式,它的效果是使入射光束產(chǎn)生一定距離的移位后出射。菱形棱鏡的一個斜面也可以做成屋脊的形式,
5.廣義的菱形棱鏡
廣義的菱形棱鏡,它的形狀也是平行四邊形,不過它的銳角是任意角度的,光線入射至棱鏡內(nèi)部后,會發(fā)生一次反射后再出射,如下圖所示:編輯搜圖
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當(dāng)棱鏡繞著入射光線做旋轉(zhuǎn)時,出射的圖像方向并不會隨著棱鏡的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn),這一特性使其適用于眼科儀器中瞳距匹配的場合。
6.雙反射棱鏡
作為廣義菱形棱鏡的一種變形,雙反射棱鏡具有兩個不同角度大小的銳角,出射方向由兩個銳角的大小決定,如下圖所示:編輯搜圖
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7.保羅棱鏡
保羅棱鏡通常也是等腰直角三角棱鏡,只是光束從斜面入射,經(jīng)過兩個直角面的反射后,再從斜面出射,從而實(shí)現(xiàn)改變影像方向的作用。保羅棱鏡也可以在直角面作成屋脊的結(jié)構(gòu),從而形成屋脊保羅棱鏡。常規(guī)的保羅棱鏡和屋脊保羅棱鏡的示意圖如下所示:
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8.道威棱鏡
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道威棱鏡是一種像旋轉(zhuǎn)器。光線經(jīng)過此棱鏡后,此像被顛倒180°。另外,使此棱鏡以其光軸為軸旋轉(zhuǎn)時,像的旋轉(zhuǎn)角為棱鏡旋轉(zhuǎn)角的兩倍。一般而言,道威棱鏡是利用臨界角原理實(shí)現(xiàn)內(nèi)部全反射,所以其視場角有限。同時,保持反射面清潔和使用平行光很重要。
?9.五角棱鏡
五角棱鏡是一種很常用的棱鏡,它的一個角是直角,光束從直角面入射,在內(nèi)部經(jīng)過兩次反射后,從另一個直角面出射,出射光線與入射光線成90度,光路圖及實(shí)物圖如下所示編輯搜圖
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?結(jié)語
在本文中,我們對光學(xué)棱鏡的種類進(jìn)行了匯總,按照功能的不同,光學(xué)棱鏡可分為色散棱鏡和反射棱鏡兩大類,文中介紹了9種常見的光學(xué)單體棱鏡,包括直角棱鏡、菱形棱鏡、保羅棱鏡和五角棱鏡等,值得注意的是,在使用這些單體棱鏡時,光束都是垂直于表面入射的,因此,由棱鏡自身引起的色散和像差都可以忽略。通過本篇的閱讀,大家對這些棱鏡的結(jié)構(gòu)形式有清晰的了解,