棱镜片光学技术-棱镜片成像特点（眼镜光学技术课件）

教学目标了解棱镜的展开

知识要求几种特殊棱镜的展开直角棱镜五角棱镜能力要求计算能力棱镜展开后的光程计算素质要求独立学习、独立思考发现和总结实验现象及规律团队合作爱护实验仪器一、认识棱镜把两个反射面做在同一块玻璃上以代替一般的平面镜二、反射棱镜的构成与作用1.构成：反射棱镜一般有两个折射面（入射面和出射面）和若干个反射面，统称为工作面。两个工作面的交线称为棱。

2.作用：①改变光路；②转像（前面介绍）3.在结构上对棱镜工作面的要求：①棱镜展开后两个折射面必须平行；②入射光轴和出射光轴必须分别垂直于入射折射面和出射折射面。二、反射棱镜的构成与作用三、介绍几种简单的反射棱镜：

1.直角棱镜

AB和AC分别是两个折射面BC是反射面，要求全反射展开法直角棱镜的作用：

使光轴改变90°

O1O3ABCA’O21.直角棱镜（引深讨论）

（1）对于直角三棱镜，光轴改变

900（2）对于非直角等腰三棱镜，则光轴改变

2倍的底角三、介绍几种简单的反射棱镜：

2.五角棱镜

两个折射面：AE（入射面）和AB（出射面）两个反射面：ED和BC（一定要镀反射膜）当两反射面间的夹角为α时，三、介绍几种简单的反射棱镜：

2.五角棱镜（引深讨论）

（1）当光轴夹角为直角时，两反射镜间的夹角为450，

（2）假设此时AB=AE=D，则光线在棱镜内所行进的路程为：

（3）五角棱镜的展开图比较复杂，只看图，不做详细介绍

三、介绍几种简单的反射棱镜：

教学目标了解棱镜片的基本概念了解棱镜成像特点知识要求棱镜片的基本概念棱镜成像特点能力要求掌握棱镜片基本知识掌握棱镜片与镜片的关系素质要求独立学习、独立思考发现和总结实验现象及规律团队合作爱护实验仪器一、棱镜概述屈光面：棱镜有两个工作面AA’BB’和AA’CC’，称为屈光面。屈光面可以是平面，也可以是曲面。棱：屈光面相交所形成的线称为棱AA’。主截面：垂直于棱的截面ABC。顶（尖）：棱与主截面的交点称为顶A。顶角：两屈光面相交所形成的夹角称

为顶角，用α表示。底：正对顶的面称为底，用B表示。底顶线：通过顶且垂直于底

的直线称为底顶线。AA’BB’CC’α底顶线二、棱镜的作用棱镜有色散作用对于不同波长的光，因其折射率不同，所产生的偏折也不同。因此白光入射棱镜后，会产生色散现象。光线进入棱镜后，只改变方向，不改变聚散度。

即棱镜有屈折光线的能力，而无聚焦或发散的能力。二、棱镜的作用光线进入棱镜后，向基底方向偏折。

人眼通过棱镜看物体，物体向顶（尖）偏移。人眼看到的虚像，实际上是底部的物体。二、棱镜的作用教学目标了解棱镜片掌握棱镜片的表达式

知识要求棱镜片的表达式能力要求掌握棱镜片表达形式素质要求独立学习、独立思考发现和总结实验现象及规律团队合作爱护实验仪器1.顶角（α）两折射面之间的夹角。2.偏向角（δ）偏向角是指出射光线与入射光线之间的夹角。客观地反映了棱镜对光线的偏折能力。一、顶角和偏向角因为眼镜棱镜顶角很小故：根据折射定律：或因眼用棱镜顶角很小，多小于10Δ：几何关系：二、顶角和偏向角的关系1.棱镜度（Δ）（prismdiopter）这是国际眼科界公用的单位。1Δ的棱镜度是指当光线通过该棱镜时，使出射光线相对入射光线在100单位距离处，偏移1单位的距离。或通过棱镜看物体，在100单位距离处，偏移1单位的距离。三、棱镜度和厘弧度2.厘弧度（

）：1的厘弧度是指当光线通过该棱镜时，使出射光线相对入射光线在100单位距离处，偏移1单位的弧度。或通过棱镜看物体，在100单位距离处，偏移1单位的弧度。三、棱镜度和厘弧度棱镜度与厘弧度的关系棱镜度能直接显示出物像移位的距离，便于测量，是目前使用最广泛的棱镜偏向力单位。缺点是与偏向角的关系不是线性的，数值越大，非线性愈明显。

P=1Δ时，δ=tan-10.01=0.57294°

P=100Δ时，δ=tan-11=45°≠57.294°2.厘弧度度量比较精确，与偏向角成线性关系，但测量不方便。

R▽=1.745δ四、棱镜度和厘弧度五、棱镜度与偏向角的关系六、棱镜片的表达方式在表述棱镜时，不仅有大小，还有方向。棱镜大小用棱镜度表示，棱镜的方向用棱镜的基底方向表示。棱镜的基底可以朝向任意方向，不同的方向矫正不同的眼位偏斜。常用的棱镜基底表示方法有两种，标示时镜片凸面向自己。1.360°法（极坐标）优点：两个眼表示方法相同。2.上下内外法要标注左眼或右眼两种方法可以互相转换符号

表示棱镜基底朝向的符号有（BU，baseup） 底朝上（BD，basedown）底朝下（BI，basein） 底朝内（BO，baseout） 底朝外底顶线位于斜向的棱镜，以标准柱镜轴向表示，再清楚地标上底朝内上、底朝外上等。教学目标了解平面镜的旋转特性知识要求平面镜旋转后的光路改变能力要求计算能力平面镜旋转后出射光线的计算素质要求独立学习、独立思考发现和总结实验现象及规律团队合作爱护实验仪器平面镜的旋转一、入射光与出射光的夹角在平面镜反射中，入射光线与出射光线间的夹角等于入射角的两倍OI1I1

因为入射光与出射光之间的夹角等于入射角的两倍。当平面镜转动α角，则入射角和反射角都改变了α角，因此，入射光与出射光的夹角改变了2α

OI1I1PαP’I1+αI1+α二、平面镜转动α角，则入射光与出射光的夹角改变2α

动画21三、两个平面镜的情况

根据三角形的外角等于不相邻的两个内角之和，有

出射光线的转角等于两平面镜间夹角的二倍，其旋转方向，则与反射面按反射次序转动的方向相同P2P1I1I1O2O1NI2I2MβBθθ推论1：

当二平面镜一起转动时，出射光线的方向不变，但光线位置可能产生平行位移。I1NI2MβBθP2P1θββγ例题2

两个相互斜放置的平面镜，一条光线平行于其中一镜面入射，在两镜面间经过四次反射后正好沿原路返回，如图所示。求两镜面之间的夹角φ。

教学目标掌握平面镜成像的性质知识要求平面镜的成像性质能力要求了解平面镜的眼视光应用素质要求独立学习、独立思考发现和总结实验现象及规律团队合作爱护实验仪器平面镜的成像性质OAIIO’A’DBB’实物成虚像动画20平面镜的成像性质AA’D平面镜能使整个空间任意物点理想成像

虚物成实像平面镜的成像性质物点和像点一一对应，且镜面对称

AA’BB’CC’物与像的大小相同形状会有所不同

平面镜的成像性质归纳1、平面镜能使整个空间理想成像，物点和像点一一对应，且成镜面对称；2、物和像大小相等，但形状不同