Призма прямого зрения

(юц 5 0 02 В 5/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРечыаввЪ входная и рны к гра- О. зависит ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И. ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) ПРИЗМА ПРЯМОГО ЗРЕНИЯ(57) Изобретение относится к призмам прямого зрения, предназначенным для спектроскопических исследований, Цель изобретения - уменьшение габаритов призмы Аббе. Призма, содержащая взаимно параллельные входную и выходную грани, а также три плоских поверхности полного внутреннего отражения (ПВО), одна из которых перпендикулярна входной и выходной граням, а ве другие составляют с этими гранями раые углы, причем призма зеркально-сим Изобретение относится к оптическому приборостроению, а более конкретно кустройству призм прямого зрения, предназначенных для спектроскопических исследований.Известны призмы прямого зрения, допускающие их использование в качестве оптических элементов нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО). Такие призмы имеют в плоскости падения конфигурацию четырехугольника, стороны которого являются сечениями четырех граней, две из которых - грань полного внутреннего отражения (ПВО) и нерабочая грань; имеющая общие ребра с входной и выходной гранями, наклоненными к грани ПВО, взаимно параллельны.Ввиду того, что в этой призмевыходная грани неперпендикуляни ПВО, угол падения на грань ПВ метрична относительно плоскости, проходящей посредине между входной и выходной гранями, выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда, содержащего четвертую поверхность ПВО, перпендикулярную входной и выходной граням, и составленного из четырех трехгранных призм, контактирующих между собой по диагональным плоскостям параллелепипеда. Причем входная и выходная трехгранные призмы имеют в основании равносторонний треугольник и выпслнены из материала с показателем преломления по, две другие трехгранные призмы выполнены из материала с показателем преломле-. ния и, указанные показатели преломления связаны соотношением 0,866 п 0 пМ, а 3 высота входной и выходной граней призмы равна тмс=а, где а - размер светового отверстия призмы. 1 ил. от значения показателя преломления призмы и изменяется из-за дисперсии оптической среды призмы. Кроме того, при этом происходит сдвиг лучей вдоль грани ПВО, особенно заметный при малых углах падения на грань ПВО, необходимых для получения с помощью высокопреломляющих призм контрастных спектров, Существенными недостатками этой призмы является также то, что при ее использовании возникает хроматическая абберрация пучка, а общее пропускание уменьшается с уменьшением угла падения на грань ПВО,укаэанные недостатки устранены в призмах прямого зрения, входная грань которых перпендикулярна грани ПВО.Известная призма Аббе имеет пять рабочих граней, в том числе входную и выходную, перпендикулярные одной иэ трех отража 168990910 15 20 25 30 35 40 50 55 тельных граней, тогда как две другие имеют общее ребро и являются гранями ПВО. Отражательная грань, перпендикулярная входной грани, становится гранью ПВО, когда показатель прелоМления призмы и Ж. Призма состоит из двух или трех компонентов с показателем преломления и, склеенных или посаженных на оптический контакт.Известная призма имеет сравнительно больше габариты, что, в частности затрудняет ее применение при исследовании образцов,Целью изобретения является уменьшение габаритов призмы.Призма прямого зрения, содержащая взаимно параллельные входную и выходную грани, а также три плоских поверхности полного внутреннего отражения, одна из которых перпендикулярна входной ивыходной граням, а две других составляют с этими гранями равные углы, причем призма выполнена зеркально-симметричной относительно плоскости, проходящей посередине между входной и выходной гранями, выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда, содержащего четвертую плоскую поверхность полного внутреннего отражения, перпендикулярную к входной и выходной граням, и составленного из четырех трехгранных призм, контактирующих между собой по диагональным плоскостям параллелепипеда, причем входная и выходная трехгранные призмы имеют в основании равносторонний треугольник и выполнены из материала с показателем преломления п, две другие трехгранные призмы выполнены из материала с показателем преломления и, а указанные показатели преломления связаны соотношением0,866 по п 2,а высота входной и выходной граней призмы равна бамако=а, где а - размер светового отверстия призмы,Поскольку угол падения света на грани, предназначенные для контакта с объектом, составляет 30, из закона преломления следует, что показатель преломления п компонента, содержащего эту грань, должен быть не менее двух, чтобы в отсутствии контакта с объектом на этой грани происходило ПВО. Поскольку входная (выходная) призма должна обеспечивать ПВО на границе с призмой, находящейся с контакте с объектом, показатель преломления последней и должен быть меньше показателя преломления входной призмы на величину, определяемую из закона преломления пэ п 60=п, при угле падения света на границу раздела 60. Таким образом, О, 866 п и Ж,Отличительные признаки придают призме прямого зрения новые свойства, что позволяет считать предложение соответствующим критерию существенные отличия.На чертеже изображена призма прямого зрения.Призма состоит из четырех компонентов, два из которых представляют собой равносторонние трехгранные призмы 1 и 2 с показателем преломления п, одна из граней которых является входной,3 или выходной 4 гранью призмы прямого зрения, а две другие грани совмещены с гранями двух остальных компонентов - трехгранных призм 5 или 6 с показателем преломления и, свободные грани которых 7 и 8 предназначеныдля контакта с объектом исследования иперпендикулярны к входной грани призмыпрямого зрения. Призма может быть изготовлена иэ германия (входная и выходная призма) и арсе- нида галлия (призмы, предназначенные для контакта с обьектом исследования).Призма работает следующим образом.Луч в, являющийся осевым лучом верхней половины светового пучка шириной смаке, падающего на равностороннюю трехгранную призму 1, проходит ее входную грань 3 и, испытав ПВО на границе раздела между призмами 1 и 5, направляется к свободной грани ПВО 7 трехгранной призмы 6, после отражения от которой направляется в равностороннюю трехгранную призму 2, где испытывает ПВО от границы раздела между призмами 5 и 2 и покидает призму прямого зрения через выходную грань 4, оставаясь на одной прямой с падающим на призму прямого зрения лучом в.Луч с, являющийся осевым лучом нижней половины светового пучка шириной смаке, падающего на равностороннюю трехгранную призму 1, проходит ее входную грань 3 и, испытав ПВО на границе раздела между призмами 1 и 6, направляется к свободной грани ПВО 8 трехгранной призмы 5 после отражения от которой направляется в равностороннюю трехгранную призму 2, где испытывает ПВО от границы раздела между призмами 6 и 2 и покидает призму прямого зрения через выходную грань 4,оставаясь на одной прямой с падающим на призму прямого зрения лучом с.Введение формы призмы в виде прямоугольного параллелепипеда, содержащего четвертую поверхность полного внутреннего отражения, перпендикулярную входной и выходной граням, и составленного из четырех трехгранных призм, контактирующих между собой по диагональным плоскостям параллелепипеда, причем входная и выход1689909 Составитель В. Яковлеведактор И. Шулла Техред М.Моргентал Корректор Л. Бес аказ 3812 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго агарина, 101 ная трехгранные призмы имеют в основании равносторонний треугольник и выполнены иэ материала с показателем преломления по, две другие трехгранные призмы выполнены иэ материала с показателем преломления и, указанные показатели преломления связаны соотношением0,866 по и М,а высоа входной и выходной граней призмы равна размеру светового отверстия призмы, позволяет уменьшить габариты призмы и образцов исследования.Формула изобретения Призма прямого зрения, содержащая взаимно параллельные входную и выходную грани, а также три плоских поверхности полного внутреннего отражения, одна из которых перпендикулярна к входной и выходной граням, а две других составляют с этими гранями равные углы, причем призма выполнена зеркально-симметричной относительно плоскости, проходящей посереди-. не между входной и выходной гранями, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения габаритов призмы, она выполнена ввиде прямоугольного параллелепипеда, содержащего четвертую плоскую поверхность5 полного внутреннего отражения, перпенди.кулярную к входной и выходной граням, исоставленного из четырех трехгранныхпризм, контактирующих между собой по диагональным плоскостям параллелепипеда,10 причем входная и выходная трехгранныепризмы имеют в основании равносторонний треугольник и выполнены из материалас показателем преломления по, две другиетрехгранные призмы выполнены иэ матери 15 ала с показателем преломления и, а указанные показатели преломлений связанысоотношением0,866 по п ы,а высота входной и выходной граней приз 20 мы равнаь к=а,где а - размер светового отверстия призмы.