Отражательные призмы

одна из групп призм оптических (См. Призмы оптические); характеризуются тем, что вошедшее в какое-либо из них Оптическое излучение (свет) испытывает внутри призмы отражение от одной или последовательно от нескольких ограничивающих её полированных плоских поверхностей (граней). (Если пучок лучей света падает из окружающей среды на О. п. и выходит из призмы в среду не перпендикулярно к соответствующим граням, на этих гранях он преломляется.) Как и многие другие оптические призмы, О. п. часто не являются призмами в строго геометрическом смысле. От спектральных призм (См. Спектральные призмы) О. п. отличаются тем, что пространственно не разделяют проходящее излучение по его частотам (не вызывают дисперсии света (См. Дисперсия света)), от поляризационных призм (См. Поляризационные призмы)— отсутствием двойного лучепреломления (См. Двойное лучепреломление) (О. п. изготовляются большей частью из оптически изотропных материалов). Луч, падающий из окружающей среды на грань О. п. под некоторым углом α к ней, выходит обратно в среду, из той же или другой грани под таким же углом (при этом исходное направление луча может измениться на угол ω ≠ 0). Отражение от поверхностей О. п. в большинстве случаев является полным внутренним отражением (См. Полное внутреннее отражение); если угол падения луча на какую-либо отражающую грань меньше предельного, на эту грань снаружи наносится плёнка зеркально отражающего покрытия (серебро, алюминий). Введение в пучок лучей О. п. оптически эквивалентно постановке на его пути плоскопараллельной пластинки (См. Плоскопараллельная пластинка) с толщиной, равной расстоянию, проходимому лучами в материале призмы,— при наклонном падении лучей на призму оно вызывает такое же поперечное смещение пучка и те же аберрации. Последние существенны лишь при работе с О. п. в сходящихся и расходящихся пучках лучей; если же О. п. расположена в параллельном пучке, её аберрации практически не сказываются на качестве изображения. О. п. для видимого света изготовляются из оптического стекла, для инфракрасного излучения — из прозрачных для него специальных сортов стекла, кремния, германия, флюорита, фтористого лития, йодистого цезия и др., для ультрафиолетового излучения — из кварца, флюорита, фтористого лития и др. Основные типы О. п. изображены на рис.

О. п. используют для изменения направления светового пучка, уменьшения габаритов (длины) оптических систем и преобразования изображения — его поворота на 180° или получения зеркального отображения (см. Оборачивающая система). Ход лучей в главном сечении О. п. подчиняется правилу оборачивания: О. п. с чётным числом отражающих граней даёт прямое изображение (ромб, пентапризма), с нечётным — зеркальное или перевёрнутое (прямоугольная О. п., призма Дове). Это правило неприменимо, если отражение лучей происходит в разных сечениях; например, в прямоугольной О. п. с крышей получают прямое изображение. (Любая О. п. может быть превращена в О. п. с крышей, если заменить одну из её отражающих граней двумя, угол между которыми составляет 90°. Назначение крышеобразных О. п.— обеспечить поворот изображения справа налево и наоборот.) Для одновременного выполнения нескольких функций (изменение габаритов, направления, оборачивание изображения) применяют сложные комбинации из нескольких О. п., например системы Порро I и II родов.

Л. Н. Капорский.

Наиболее распространённые отражательные призмы; ω — угол отклонения луча; стрелки, перпендикулярные лучам, указывают ориентацию исходного изображения и изображения, преобразованного призмой.

ОТРАЖАТЕЛЬНЫЕ ПРИЗМЫ - одна из групп призм оптических, в которых свет испытывает внутри призмы отражение от одной или последовательно от нескольких ее граней. Используются для изменения направления светового пучка, уменьшения длины оптических систем и оборачивания изображения.

ОТРАЖАТЕЛЬНЫЕ ПРИЗМЫ

- оптич. детали с плоскими отражающими и преломляющими поверхностями, образующими между собой двугранные углы; один из видов призм оптических. Обычно О. п. изготовляют из такого стекла, чтобы они не обладали дисперсией и двойным лучепреломлением (в отличие от спектральных и поляризац. призм). В О. п. угол падения луча на первую грань равен углу преломления на последней грани; при этом направление луча, прошедшего через О. п., может меняться. В большинстве случаев отражение луча от граней призмы является полным внутренним отражением, а если угол падения луча на отражающую грань (рис. 1) меньше предельного, то её покрывают зеркально отражающим слоем (серебро, алюминий). Обычно для О. п. используют оптическое стекло марок К8 и БК10, для к-рых = 46°16' и 39°36' (для показателя преломления п, соответствующего линии D,=587,5 нм). Если луч падает на преломляющую грань не перпендикулярно, то при отражении от следующей грани надо учитывать преломление. Надо угол падения на входную грань ограничить; из рис. 1 следует, что ( - преломляющий угол О. п.). Для того чтобы О. п. не нарушала гомоцентричности падающего сходящегося или расходящегося пучка, необходимо соблюдение условия: = В этом случае для прямоугольной равнобедренной призмы из стекла К8= 5°40', а из стекла БК10 = 8°28'. Удвоенное значение этих углов даёт величину угл. поля прибора, где располагается О. п. Введение О. п. в пучок лучей эквивалентно постановке на его пути плоскопараллельной пластинки с толщиной, равной расстоянию, к-рое проходит луч в призме.

Рис. 1. Ограничение угла падения луча навходную грань призмы.

О. п. используют для изменения направленияпучка света, уменьшения длины оптич. системы, оборачивания изображения. <Для этих же целей используются и зеркала. Однако О. п. имеют перед зеркаламислед. преимущества: 1) меньшие габариты оптич. системы; 2) отсутствие потерьсвета при полном внутр. отражении; 3) углы между гранями О. п. неизменны, <а между зеркалами требуют регулировки.

О. п. могут быть с одной, двумя и тремяотражающими гранями, с крышей, одинарными и составными (рис. 2). Ход лучейв гл. сечении О. п. таков, что призма с чётным числом отражающих гранейдаёт прямое изображение, а с нечётным - зеркальное или перевёрнутое. Этоправило не действует при отражении в разных плоскостях. О. п. можно превратитьв О. п. с крышей, если одну из отражающих граней заменить двумя с прямымдвугранным углом между ними. Крышеобразные О. п. обеспечивают поворот изображениясправа налево и наоборот. Сложные составные О. и. (рис. 2, системы ПорроI и II рода) выполняют одновременно неск. ф-ций: изменяют длину оптич. <системы, направление оптич. оси системы и оборачивают изображение.

Рис. 2. Типы наиболее распространённыхотражательных призм:- угол отклонения луча; стрелки, перпендикулярные лучам, указывают ориентациюисходного изображения и изображения, преобразованного призмой.

Лит.: Теория оптических систем,2 изд., М., 1981.