实际上，二次反射棱镜DⅡ-180对y轴而言是屋脊棱镜， 故经屋脊后与原方向相反。
y
xz
x" z"
y"
屋脊面画法：在哪个面上是屋脊面，加一线表示。
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屋脊棱镜在光路中的表示方法：
屋脊面的作用：
在不改变光轴方向和主截面内成像方向的条件
下，增加一次反射，使系统总的反射次数由奇数 变成偶数，从而达到物像一致的要求。
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复合棱镜
入射光轴截面
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出射光轴截面
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简单棱镜—只有一个光轴截面，所有工作面均垂直于光 轴截面，根据反射面的不同，有一次反射棱镜、二次反 射棱镜等
一次反射棱镜
等腰直角棱镜：光轴折转90
度，在反射面上的入射角大 于临界角，发生全反射
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等腰棱镜：光轴折转任意角度，折转角度与
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§4-3 屋脊面和屋脊棱镜
如果在不改变光轴方向和主截面内成像 方向的条件下需要得到物体的一致像而又不 想增加反射棱镜时，怎么办？
可用交线位于光轴面内的两个相互垂直的 反射面来取代其中的一个反射面，使垂直于 主截面内的坐标被这两个相互垂直的反射面 依次反射而改变方向，从而得到物体的一致 像。
qN
q
M
P
入射光线与出射光线的夹角β与I角的大小无关，只取 决于两平面镜夹角的大小θ。
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12
P
AP
I1 I’1 O1
O 2 I2 I2’
qN
q
M
P
两平面镜角度有q变化时，出射方向改变2q
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13
P
AP
I1 I’1 O1
O 2 I2 I2’
qN
q
M
P
当双平面镜绕棱线P旋转时，只要保持θ角不变，则出 射光线的方向不变。出射光线发生平移。
半五角棱镜：五角棱镜的一半，夹角 22.5°，用于显微观察系统的光轴转折
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30°直角棱镜：夹角30°，用于显 微观察，将垂直于光轴折转角度
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五角棱镜：使光轴折转90°，但成一致像
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直角棱镜：用于转像
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斜方棱镜：光轴平移
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（三）三次反射棱镜：三个反射面，成镜像 斯密特棱镜，折叠光路，使仪器紧凑
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一、基本定义
ABC---棱镜光轴
A
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棱镜光轴：光学 系统的光轴在棱 镜中的部分
光轴长度：棱镜
C
光轴的几何长度
B
AB+BC=棱镜光轴长度
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光轴截面—反射棱镜光轴所决定的平面称为光轴截面
棱 工作面 光轴截面
光轴截面内正确地反映了棱镜每两面之间的角度大
小、光轴方向及反射次数。
普通棱镜和复合棱镜等。 普通棱镜：简单棱镜、屋脊棱镜等。 利用法则来确定
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成像坐标系判定方法：
1、光轴方向的坐标轴（x）始终沿光轴不变。
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A B
P
Qh
A”
h’ A ′A ″=2h
A’
入射光线方向不变,平面镜垂直移动h, 则反射像移动 A ′A ″=？
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平面镜旋转特性的应用： 光学比较仪中的光学杠杆
M
L1
A
H H'
A'
M
MM为分划板
a)
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P
支点
a
测杆
P
PP为反射镜
9
P
M
L1
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直角棱镜反射
y
zx
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y’
z’
x’
左右手坐标系改变
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屋脊棱镜反射
y
zx
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z z’
y’
z’
x’
左右手坐标系不变
32
y x
z y′ z′ x′
左右手坐标系改变
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y
x z
z′ y′
x′ 左右手坐标系不变
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§4-4 确定平面镜棱镜系统成像方向的方法
A'
F'
A
H H'
a
测杆 M
-f
P
b)
测杆位移x= atg 像位移y= f tg2
a 越短，f 越大，放大作用越明显。
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双 平 面 镜 成 像 特 性
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P
AP
I1 I’1 O1
O2
I2
I’2
q
P
q
β=2? θ
M
β≤90
N
11
P
AP
I1 I’1 O1
O 2 I2 I2’
§4-1 平面反射镜
一、单平面镜的成像特性
A B
P
O
Q
A’
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实物成虚像
1
A’
P
A
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Q
虚物成实像
2
1. 能把同心光束变成另一同心光束，因此成 完善像；
平面反射镜是唯一能够成完善像的光学系统。
2. 物和像大小相等, =+1
3. 物像关于平面镜对称
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反射面等腰角度有关，对于已知的折转角度，
即入射光轴与出射光轴夹角取其平分线即为
反射面法线方向
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道威棱镜：直角棱镜去掉直角部分形成，且其入射面和出 射面与光轴不垂直，当绕光轴旋转α角度时，反射像同方向
旋转2α
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二次反射棱镜：有两个反射面，相当于双面镜，
其出射光线与入射光线夹角取决于两反射面的夹 角，成一致像
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五角棱镜
要使光路折转90°，将两个反射面做成45 °即可
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§4-2 反射棱镜
反射棱镜：把多个反射面做在同一块光学材 料（如玻璃）上的光学零件。
光线在棱镜反射面上的入射角大于临界角时，在 反射面发生全反射，不用镀膜。
1，光能损失小。
2，没有反光膜变质，脱落之忧。 3，固定，装调容易。
屋脊棱镜
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两个互相垂 直的反射面 称为屋脊面
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直角棱镜
屋脊棱镜
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y z
z'
x'
y
x '' z ''
x
y' z
x
y ''
直角棱镜反射
屋脊棱镜反射
x轴和y轴在光轴截面内，经两次反射方向不变； z轴在屋脊面上反射两次，出射后与原方向相反。
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(垂直纸面轴）
代表向外 代表向内
四指前伸代表X轴 （光轴方向）
四指垂直弯曲 代表Y轴
（垂直光轴的轴）
5
凡一次镜面反射或奇次 镜面反射像 被称为镜像；
凡二次镜面反射或偶次 镜面反射像 被称为一致像。
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6
二、平面镜的旋转与平移效应
Байду номын сангаасβ=? 入射光线方向不变,平面镜转动α角度,则出射光线转动角度为
3
P
y x
O
z
右手坐标系
建立坐标系方法1：
拇指代表X轴
y'
(光轴方向）
x'
O’
中指代表Z轴
（垂直纸面的轴）
z'
左手坐标系
Q
经平面镜成像后左右手坐标系互换
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4
建立坐标系方法2
P
y
y'
x z
x' z'
右手坐标系
左手坐标系
Q
经平面镜成像后左右手坐标系互换
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拇指代表Z轴