- •1. Отражательные призмы
- •Задание по работе:
- •1.1. Теоретическая часть
- •1.1.1. Основные законы распространения света
- •Учитывая соотношение (1.1), имеем
- •Полное внутреннее отражение
- •Основные понятия и определения
- •1.1.2. Отражательные призмы и призменные системы
- •1.1.3. Одинарные отражательные призмы
- •Обозначение отражательных призм
- •Покрытия призм
- •1 .1.4. Построение хода осевого луча через призму
- •1.1.5. Коэффициент призмы. Развертка призмы
- •1.1.6. Потери света в призмах
- •1.2. Практическая часть
- •Требования для получения допуска к выполнению работы
- •Требования к оформлению отчета
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
Белорусский национальный технический университет
Приборостроительный факультет
Кафедра «Лазерная техника и технология»
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
“Отражательные призмы“
по дисциплине «Прикладная оптика»
2012
1. Отражательные призмы
Цель работы – изучить конструкции и действие отражательных призм. Ознакомиться с назначением и применением призм в приборостроении.
Задание по работе:
1. Начертить заданные призмы, провести ход осевого луча, с учетом явления полного внутреннего отражения, проверить оборачивающее действие, сделать развёртки, определить коэффициент призмы.
2. Определить графически оборачивающее действие призмы.
3. Классифицировать предложенные призмы на группы:
а) по числу отражающих граней;
б) по оборачивающему действию.
1.1. Теоретическая часть
1.1.1. Основные законы распространения света
Основные выводы геометрической оптики создают необходимый математический аппарат для проектирования и расчета оптических систем.
1. Закон прямолинейного распространения света: распространение света между двумя точками в однородной (n = const) и изотропной среде осуществляется по прямой линии.
На основе закона объясняют явления солнечных и лунных затмений, геодезические и астрономические измерения, образование теней и полутеней.
Закон неприменим для лучей, проходящих через малое отверстие, край диафрагмы или любой задерживающий экран, где проявляется явление дифракции, а также, если среда является неоднородной.
2. Закон независимости распространения света: отдельные лучи и пучки, встречаясь, друг с другом и пересекаясь, не оказывают взаимного влияния. Явление интерференции не учитывают.
Закон справедлив для лучей, выходящих из различных центров излучения; не применим для лазерного излучения.
3 . Закон преломления: на границе прозрачных сред луч, падающий и преломленный, вместе с нормалью к поверхности в точке падения луча лежат в одной плоскости, а отношение синуса угла падения лучей к синусу угла преломления для двух данных оптических сред есть величина постоянная рис. 1.1).
1.1
Это отношение называется относительным показателем преломления двух сред.
Оптическая среда – это прозрачная среда с точно известным значением показателя преломления и средней дисперсии. Среда с большим показателем преломления называется средой оптически более плотной, а с меньшим – оптически менее плотной.
Все оптические среды характеризуются абсолютным показателем преломления или просто показателем преломления n, представляющим собой отношение синуса угла падения к синусу угла преломления при переходе луча из вакуума в данную среду.
Показатель преломления вакуума равен единице, а показатель преломления воздуха мало отличается от единицы nв=1,00027.
Учитывая соотношение (1.1), имеем
1.2
Последнее выражение называется оптическим инвариантом показателя преломления.
Если
n n , II II
в противном случае n n – II II.
4. Закон отражения: от полированных зеркальных поверхностей: луч, падающий и отраженный, вместе с нормалью к поверхности в точке падения луча лежат в одной плоскости, а угол отражения равен углу падения по абсолютной величине, но противоположен ему по знаку рис. 1.2: =
Закон отражения можно представить как частный случай закона преломления 1.2 при n = n, что соответствует изменению направления скорости луча после отражения при его распространении в той же среде, что и до отражения.
На законе отражения основан принцип действия зеркал и отражательных призм.