全反射棱镜的原理

全反射棱镜的原理

反射棱镜的工作原理实际上是光的反射定律和折射定律。光在相同介质中发生反射时，其反射角和入射角相等；光由一种介质垂直两介质平面入射到另一种介质时，不会发生折射。



实际应用的棱镜如图1；棱镜尾部的结构为三面正交（图2所示A、B、C面），其形状如图2；原理如图3。
图3中直角三角形为反射棱镜尾部结构的一个断面，其中一角度为90度，A面和B面相互垂直。入射光R1入射到面B面上，其反射光再入射到面A上，最后有反射光R2返回，其方向与R1的方向互逆。根据光的反射定律可以知道以下关系：

即R1和R2是平行的。就是说反射棱镜能够将光按照原路发射回去。
初看起来全反射棱镜仅仅相当于一个平面镜，使用全反射棱镜的地方完全可以用平面镜替代，但实际上却不是这样。一般的平面镜都是在玻璃的后表面镀银而成，平面镜的前表面即玻璃表面也反射光线，光线要经过玻璃表面和银面多次反射，所以会成多个像（图19－30）。其中第一次被银面反射所成的像（主像）最明亮，而其它的像则越来越暗，一般不会引起注意，但是对于精密的光学仪器，如照相机、望远镜、显微镜等，这些多余的像必须除去，所以常用全反射棱镜。当然，如果在玻璃前表面镀银，就不会产生多个像，但是前表面镀银，银面容易脱落。