призма

1.  Определение

Призма — это оптический компонент с одной или несколькими отражающими поверхностями, притертыми к одному куску стекла . Он имеет функции поворота пути света, поворота изображения, инвертирования изображения и т. д. и может рассматриваться как комбинация плоского зеркала и плоского зеркала . Призмы широко используются в лазерных исследованиях, лазерных оптических системах, оптической визуализации, машинном зрении, науках о жизни, биомедицине и других областях или продуктах.

Призмы не только отражают свет, их также можно использовать для изменения ориентации изображений. Конструкция призмы будет определять, как она взаимодействует со светом. Когда свет падает на призму, он отражается от одной или нескольких поверхностей перед выходом или преломляется при прохождении через призму.

2.  Характеристики

3.  Описание

1. Прямоугольная  призма

Прямоугольные призмы обычно используются для поворота оптического пути или отклонения изображения, формируемого оптической системой, на 90°. В зависимости от ориентации призмы изображение может быть последовательным слева направо или перевернутым. Призмы под прямым углом также можно использовать для визуализации, отклонения луча и других целей. Когда световой луч падает с прямоугольной поверхности, световой луч полностью отражается на границе между наклонной поверхностью и воздухом и выходит из другой прямоугольной поверхности. Это приведет к отклонению светового луча на 90 градусов. °. Когда луч света падает с наклонной поверхности, луч света претерпевает полное отражение на пересечении двух прямоугольных поверхностей и воздуха, отклоняется на 180 ° и затем выходит из наклонной поверхности.

Рисунок 1. Прямоугольная призма.

2.  Клиновая призма

Однократное использование может отклонить луч, падающий на вертикальную поверхность призмы, на определенный угол.При разных углах клина угол отклонения луча после падения на призму также различен.Когда луч неподвижен, вращающийся клиновая призма может обеспечить круговое сканирование луча.

Пара клиновых призм может направить луч света в любую точку круга с полным углом _4θd , где _θd — выходной угол отдельной призмы. Такое управление лучом осуществляется путем вращения двух клиновидных призм независимо друг от друга и часто используется для сканирования луча в разные положения в приложениях визуализации для достижения управления лучом.

Рисунок 2. Клиновая призма.

3.  Пятиугольная призма

Свет, попадающий в пятиугольную призму, дважды отражается внутри призмы, меняя направление на 90°. Изображение не будет инвертировано, а направление изображения не изменится. По сравнению с прямоугольной призмой первичного отражения пятиугольная призма может точно отклонять падающий луч на 90°, и на нее не влияют ошибки установки призмы. То есть нет необходимости учитывать направление падающего света, и он более стабилен, чем система, состоящая из двух отражателей. Поэтому он часто используется в различных приборах для наблюдения за изображением и калибровочных устройствах, таких как коллиматоры, коллиматоры, дальномеры и т.д. Отражающее устройство, используемое для видоискателя зеркальной фотокамеры, также может использоваться в качестве переключателя угла луча.

Рисунок 3. Пятиугольная призма.

4. Голубиная  призма

Призма Дава имеет свою уникальную функцию: при падении с наклонной плоскости направление исходящего света не меняется, образуя перевернутое изображение. Когда луч управляется так, чтобы он вращался на угол θ, результирующее изображение будет повернуто на угол 2θ. При падении с нижней поверхности призмы исходящий свет будет отражаться обратно, также образуя перевернутое изображение.

Наилучшие характеристики будут получены, когда параллельный свет попадает в призму Дава. Если падающий свет, попадающий в призму Дава, представляет собой сходящийся луч, возникает астигматизм и ухудшается качество изображения. Кроме того, поскольку падающий луч будет подвергаться полному отражению при прохождении через призму Дава, s-волна и p-волна будут создавать разность фаз, которая повлияет на состояние поляризации передаваемого луча.

Рисунок 4. Призма Доу.

5.  Отражатель призмы с полой крышей.

Отражатель призмы с полой крышей может отражать свет, падающий на гипотенузу призмы снаружи.Отличие от плоского отражателя состоит в том, что отраженный свет по-прежнему параллелен падающему свету и не перекрывается, что позволяет избежать влияния интерференции лучей. Наклоны двух совпадающих прямоугольных призм находятся под фиксированным углом, что более удобно и точно, чем вручную регулировать два отражателя для достижения параллельного вращения луча.

Рисунок 5. Отражатель с полой сводчатой ​​призмой.