一、光學棱鏡對光線的作用

當一束單色光從空氣發(fā)到玻璃棱鏡的一側(cè)時,經(jīng)過兩次折射并從另一側(cè)發(fā)出后,將偏向棱鏡的底面。

1.在兩次折射之后,后續(xù)傳播方向與原始傳播方向之間的夾角θ為偏轉(zhuǎn)角。

2.在相同入射角的情況下,偏轉(zhuǎn)角θ與棱鏡材料的折射率有關(guān)。折射率越大,偏轉(zhuǎn)角越大。

3.穿過棱鏡后,光線朝著底面偏轉(zhuǎn),并通過棱鏡看物體,您看到的是物體的虛像,該虛像偏移到棱鏡的頂角。

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棱鏡

 

五角棱鏡

 

五角棱鏡的特性是光線由90°角的任一面垂直入射,然后經(jīng)其45°角的兩個面反射,從90°角的另一面出射,入射光線和出射光線等于90°角,

這樣應(yīng)用五角棱鏡可把光軸轉(zhuǎn)過90°。最近以來,利用五角棱鏡的這個特性進行大平面的平面性測量??,即把五角棱鏡繞水平軸作旋轉(zhuǎn)

時出射光線在垂直面內(nèi)掃出一個平面,反之繞垂直軸旋轉(zhuǎn),可測定水平面內(nèi)的平面性,當采用激光作光源時,由于激光射程遠,

便可以掃出一個很大的平面,這對于用作房屋建設(shè)、大工程建設(shè)中的平面性測量顯然是簡單方便而又精度高的,因此五角棱鏡的需要愈來愈多。

二、全反射棱鏡

橫截面是等腰直角三角形的棱鏡,在光學儀器里,常用來代替平面鏡,改變光的傳播方向,其能量損失更小,效果更好。

三、光的色散

白光通過棱鏡后,在光屏上形成了一個彩色的光帶-光譜,即光的色散。在光譜中,紅光在頂部,紫光在底部,中間是橙色,黃色,綠色,藍色和靛藍等色光。

1.色散現(xiàn)象表明白光是多色光,由紅,橙,黃,綠,藍,靛藍和紫色等7種單色光組成。

2.光色散現(xiàn)象表明,當多色光通過棱鏡時,紅光的偏轉(zhuǎn)小,而紫光的偏轉(zhuǎn)大。

3.相同的介質(zhì)對不同顏色的光具有不同的折射率n,紅色光的折射率小,紫色光的折射率大。

①.由n=c/v可知,在同一種介質(zhì)中,紅光的光速大,紫光的光速小,但各種顏色的光在真空中的光速都是3.0×108m/s。

②.由sinC=1/n可知,在同一種介質(zhì)中,紅光發(fā)生全反射的臨界角大,紫光發(fā)生全反射的臨界角小。

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