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全反射棱镜的原理

归档日期:07-22       文本归类:反射定律      文章编辑:爱尚语录

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  反射棱镜的工作原理实际上是光的反射定律和折射定律。光在相同介质中发生反射时,其反射角和入射角相等;光由一种介质垂直两介质平面入射到另一种介质时,不会发生折射。

  实际应用的棱镜如图1;棱镜尾部的结构为三面正交(图2所示A、B、C面),其形状如图2;原理如图3。

  图3中直角三角形为反射棱镜尾部结构的一个断面,其中一角度为90度,A面和B面相互垂直。入射光R1入射到面B面上,其反射光再入射到面A上,最后有反射光R2返回,其方向与R1的方向互逆。根据光的反射定律可以知道以下关系:

  初看起来全反射棱镜仅仅相当于一个平面镜,使用全反射棱镜的地方完全可以用平面镜替代,但实际上却不是这样。一般的平面镜都是在玻璃的后表面镀银而成,平面镜的前表面即玻璃表面也反射光线,光线要经过玻璃表面和银面多次反射,所以会成多个像(图19-30)。其中第一次被银面反射所成的像(主像)最明亮,而其它的像则越来越暗,一般不会引起注意,但是对于精密的光学仪器,如照相机、望远镜、显微镜等,这些多余的像必须除去,所以常用全反射棱镜。当然,如果在玻璃前表面镀银,就不会产生多个像,但是前表面镀银,银面容易脱落。

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