基本介紹
- 中文名：光楔
- 外文名：optical wedge
- 領域：光學
- 範疇：折射稜鏡
- 釋義：頂角α很小的稜鏡稱為光楔。
- 別稱：楔鏡
術語解釋,折射稜鏡,定義,偏向角,最大頂角,最小偏向角,套用,概念引出,光楔組合,特殊套用,作用,測微系統,
術語解釋
頂角很小(一般小於1/10弧度)的稜鏡，就叫作光楔，又叫楔鏡。在光線垂直或接近垂直射入光楔時，偏向角θ=(n-1)A。其中n為光楔介質的折射率。因此產生的偏折很小，且與入射角無關。光學儀器中常將兩光楔組合在一起，使二者相對轉動以產生不同的偏向角，或把光線的最小偏向角轉換為兩光楔的相對轉角，用來補償測量光線的小角度偏差，在軍用測距儀、照像機取景器等許多光學儀器中都有套用。
折射稜鏡
定義
利用表面的折射作用，工作面為兩個折射面，叫做折射稜鏡。
偏向角
基本公式如下：
對於給定的稜鏡，α和n為定值，所以由上式可知，偏向角
只與
有關。可以證明，當
或
時，其偏向角最小。上式可寫為
最大頂角
當第一折射表面入射角I1小到某一數值時，光線在第二表面的入射角可能大於臨界角而發生全反射，在第二表面上無出射光線，光線反射到第三表面上去了
只有入射角大於
的光線才能通過稜鏡折射。
當入射光線和出射光線都分別同兩個折射面平行時，對應著稜鏡的最大頂角。
所以，當
時，將沒有光通過稜鏡。
最小偏向角
即在的情況下，光線的路徑是對稱的。
套用
通過測量來計算材料的折射率n
將被測玻璃作成稜鏡，頂角α取60°左右，然後用測角儀測出角α的精確值。當測得最小偏向角後，即可用上式求得被測稜鏡的折射率
折射角α很小很小，α→0 ，稜鏡→平板，
α很小，為光楔。
概念引出
（1）
有一定大小，
。
（2）很小。
當光線垂直或近於垂直射入光楔時，其所產生的偏向角僅和n、α有關，光楔的最小偏向角。
光楔組合
光學儀器中，常利用兩個光楔的組合，使它們分別繞一公共軸心旋轉，用以產生不同的偏向角，構成“可變折光本領”稜鏡。合成折光本領為：
這裡，
為兩個光楔之間的夾角。
當
時，
光楔是光學系統中對光線小角度偏折的元件，通常一對光楔配對使用，分別旋轉兩個光楔，可以使出射光線位於一個以入射光為軸線的角錐體內的任意方向上 。
特殊套用
作用
（1）測小角度偏差
（2）光路偏折和補償作用
（3）測微小位移
將雙光楔產生的微小偏向角δ轉換為兩光楔間相對較大的旋轉角度
。
測微系統
可將垂軸方向的微小位移Δy轉換為沿軸方向的大位移Δz。
出射光線相對於入射光線在垂軸方向產生的平移為：
