屋頂稜鏡

屋頂稜鏡通常就是能經由反射作用將光線行進方向只是單純的改變90 °的光學稜鏡的總稱或代名詞。經由兩個平面反射和翻轉的圖像會在光軸上交會並向側面翻轉。

基本介紹

• 中文名：屋頂稜鏡
• 外文名：Roof prism
• 領域：光學

簡介

屋頂稜鏡通常就是能經由反射作用將光線行進方向只是單純的改變90 °的光學稜鏡的總稱或代名詞。經由兩個平面反射和翻轉的圖像會在光軸上交會並向側面翻轉。

單獨的普羅稜鏡是型式最簡單的屋頂稜鏡，但他最常被用到的情況（雙筒望遠鏡內的雙普羅稜鏡結構）並沒有利用到屋頂稜鏡的特性。

其他常見的屋頂稜鏡有阿米西稜鏡、阿貝-柯尼稜鏡、施密特-別漢稜鏡和五稜鏡。

稜鏡

稜鏡，在光學中是一種透明的光學元件，拋光與平坦的表面能折射光線。正確的表面角度取決於套用上的需求，傳統的幾何形狀是以三角型為基礎長方形為邊的三稜柱。在口頭上提到稜鏡時，通常都是指這種類型，但許多光學稜鏡都不是這種形狀的稜鏡。只要是對波長透明的材料都可以用來製造稜鏡，但傳統上和外觀上看都是以玻璃來製作。

稜鏡可以將光線分裂成原來的成分，也就是光譜（在彩虹中的顏色），也可以用來反射或分裂成不同的偏振光

普羅稜鏡

普羅稜鏡是光學上使用於光學儀器中，用來修改影像取向的一種折射式三稜鏡，他以發明者義大利的光學工程師伊納濟歐普羅來命名。

普羅稜鏡是由玻璃塊塑造成的等腰直角三稜鏡，末端平面對著直角。在使用上，光線由三稜鏡中最大的長方形面進入，經過斜面的兩次全反射，再穿透原來的入射平面射出。因為光線只是以正常的狀態進出，三稜鏡並未發生色散的作用。

但是經過普羅稜鏡的影像會被翻轉180°，並且會向原來進入的方向行進，也就是行進的方向也改變了180°。但是因為圖像經過兩次的反射，所以旋向性是未改變的。

普羅稜鏡最常被以雙普羅稜鏡的組合來成對使用，第二個稜鏡相對於第一個被旋轉90°。讓光線穿越這樣安置的兩片三稜鏡，稜鏡系統的淨效應是入射的光線被平行的改變行進方向，影像被旋轉180°，偏手性依然沒有變化。

雙普羅稜鏡系統適用於小型光學望遠鏡在影像方向的改變（影像重建系統的排列），特別是在許多的雙筒望遠鏡中提供影像的重建和更長的光路摺疊，有效的縮短物鏡和目鏡間的距離。

通常，在雙普羅稜鏡的組合中，會將兩個稜鏡膠合在一起，並且削除多餘的部分以減經重量和縮小尺寸。單獨的普羅稜鏡也可以看成是屋頂稜鏡，但在雙筒望遠鏡內不會這樣使用。

雙普羅稜鏡的一種變形是普羅-阿貝稜鏡。

五稜鏡

五稜鏡是有五個反射面的光學稜鏡，可以將入射的光線偏轉90°。進入的光線在稜鏡裡面反射兩次，使方向改變90°，不但不會倒置，也不會改變影像的偏手性，普通的直角稜鏡則會倒置影像與改變偏手性。

在稜鏡內部的反射不是全反射造成的，因為入射光線在反射時的角度小於臨界角，也就是全反射的最小角度，所以兩個反射面都要鍍成反射鏡面；入射與出射的面則要鍍上防反射膜以減少反射。第五個面雖然沒有用到，但與兩個反射面的夾角都是鈍角（大於直角的內角）。

阿米西稜鏡

阿米西稜鏡是以發明者義大利天文學家喬凡尼·阿米西命名的，是有色散功能的光學稜鏡，常用於分光儀中。阿米西稜鏡由兩個三稜柱組成，第一個三稜柱通常由色散能力為中等的冕牌玻璃製成，第二個則以高色散的火石玻璃製造。光線進入第一個稜鏡時先被折射，然後進入兩個稜鏡之間的接口，再以幾乎垂直於第二個稜鏡表面的方向射出。稜鏡的角度和材質經過選擇，使得其中一個波長（顏色）的光，通常是中心的波長，離開稜鏡時與入射的光束是平行的。其他波長偏轉的角度則與材料的色散能力有關。觀察一個通過稜鏡的光源就能顯示出光源的光學光譜。