等邊棱鏡,即三棱鏡中三個(gè)角均為 60° 的棱鏡,是色散棱鏡中較為常見的一種。它由光學(xué)玻璃、石英等透明材料制成,憑借其對(duì)稱的結(jié)構(gòu),在光線色散方面表現(xiàn)出色。當(dāng)復(fù)合光垂直入射到等邊棱鏡的一個(gè)側(cè)面時(shí),光線在棱鏡內(nèi)部發(fā)生折射,經(jīng)過(guò)另一個(gè)側(cè)面射出時(shí),不同波長(zhǎng)的光因折射率差異而產(chǎn)生明顯的色散現(xiàn)象,形成按紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫順序排列的光譜。等邊棱鏡在教育實(shí)驗(yàn)和光譜分析中應(yīng)用很廣。在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課上,教師常使用等邊棱鏡進(jìn)行光的色散實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生直觀地看到白光分解為彩色光帶的過(guò)程,加深對(duì)光的折射和色散原理的理解。在工業(yè)光譜分析中,等邊棱鏡用于小型光譜儀,對(duì)金屬材料、塑料、紡織品等進(jìn)行成分分析。例如,在金屬冶煉過(guò)程中,通過(guò)等邊棱鏡將冶煉爐中發(fā)出的光分解為光譜,分析光譜中的特征譜線,能夠快速判斷金屬中的元素含量和純度,確保產(chǎn)品質(zhì)量。此外,在藝術(shù)照明中,等邊棱鏡也被用于舞臺(tái)燈光和裝飾燈光設(shè)計(jì),通過(guò)將白光分解為彩色光,營(yíng)造出絢麗多彩的光影效果。直角棱鏡利用全反射,高效折返光線,簡(jiǎn)化光路設(shè)計(jì)流程。透明棱鏡定做
角錐反射棱鏡陣列是由多個(gè)角錐棱鏡按照一定規(guī)律排列而成的光學(xué)元件,其保留了單個(gè)角錐棱鏡的特性,即能將入射光平行反射回光源方向,同時(shí)具有更大的接收角度和反射面積。這種陣列結(jié)構(gòu)使得角錐反射棱鏡陣列在需要大范圍、多角度反射光信號(hào)的場(chǎng)景中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。在激光測(cè)距和定位系統(tǒng)中,角錐反射棱鏡陣列作為反射靶,能夠接收來(lái)自不同方向的激光束,并將其平行反射回測(cè)距儀,提高測(cè)距的可靠性和范圍。例如,在智能交通系統(tǒng)中,安裝在道路兩旁的角錐反射棱鏡陣列,能夠反射車輛激光雷達(dá)發(fā)出的激光束,幫助車輛實(shí)現(xiàn)精確的定位和導(dǎo)航,尤其是在復(fù)雜路況下,如隧道、高架橋等,確保車輛能夠準(zhǔn)確感知周圍環(huán)境。在大型建筑施工中,角錐反射棱鏡陣列用于全站儀的測(cè)量,通過(guò)多個(gè)角錐棱鏡的協(xié)同作用,能夠同時(shí)測(cè)量多個(gè)點(diǎn)位的坐標(biāo),提高施工測(cè)量的效率和精度。此外,在光學(xué)追蹤系統(tǒng)中,角錐反射棱鏡陣列用于反射追蹤激光束,使追蹤系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡,如衛(wèi)星追蹤、無(wú)人機(jī)追蹤等。打磨棱鏡作用內(nèi)窺鏡用棱鏡傳導(dǎo)影像,在醫(yī)療探查中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
斜方棱鏡是一種具有平行表面的棱鏡,其主要作用是使光線發(fā)生平行位移,而不改變光線的傳播方向。當(dāng)光線垂直入射到斜方棱鏡的一個(gè)表面時(shí),在棱鏡內(nèi)部經(jīng)過(guò)兩次反射后,從另一個(gè)表面射出,出射光線與入射光線平行,但在垂直于光軸的方向上發(fā)生了一段位移。這種平行位移的距離可以通過(guò)設(shè)計(jì)棱鏡的尺寸和角度來(lái)控制。斜方棱鏡在光學(xué)系統(tǒng)中常用于調(diào)整光路的位置,避免光學(xué)元件之間的相互干擾。在顯微鏡的照明系統(tǒng)中,斜方棱鏡用于將光源的位置進(jìn)行平移,使照明光線能夠準(zhǔn)確地照射到樣品上,同時(shí)避免光源直接出現(xiàn)在視場(chǎng)中,影響觀察效果。在激光加工設(shè)備中,斜方棱鏡用于調(diào)整激光束的位置,使激光束能夠精確地對(duì)準(zhǔn)加工工件的特定位置,提高加工精度。例如,在激光雕刻機(jī)中,通過(guò)斜方棱鏡將激光束進(jìn)行平行位移,使其能夠在不改變傳播方向的情況下,避開設(shè)備中的其他部件,準(zhǔn)確地照射到雕刻材料上,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜圖案的雕刻。此外,在一些高精度的光學(xué)測(cè)量?jī)x器中,斜方棱鏡用于光路的對(duì)準(zhǔn)和校準(zhǔn),確保測(cè)量光線的路徑準(zhǔn)確無(wú)誤。
激光雷達(dá)系統(tǒng)中,棱鏡是實(shí)現(xiàn)三維環(huán)境感知的主要元件之一,其作用是控制激光束的掃描方向和范圍,以獲取周圍環(huán)境的精確三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。在機(jī)械掃描式激光雷達(dá)中,棱鏡通常與電機(jī)配合,通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng),將激光發(fā)射器發(fā)出的激光束反射到不同的方向,形成對(duì)周圍環(huán)境的很廣掃描。例如,車載激光雷達(dá)采用多面體棱鏡,當(dāng)棱鏡高速旋轉(zhuǎn)時(shí),激光束被反射到水平 360°、垂直一定角度范圍內(nèi)的空間,通過(guò)測(cè)量激光束的飛行時(shí)間,計(jì)算出每個(gè)掃描點(diǎn)與車輛的距離,從而構(gòu)建出車輛周圍環(huán)境的三維模型,為自動(dòng)駕駛提供精確的環(huán)境感知數(shù)據(jù)。在固態(tài)激光雷達(dá)中,棱鏡的應(yīng)用更加集成化。一些固態(tài)激光雷達(dá)采用微機(jī)電系統(tǒng)棱鏡,通過(guò)控制棱鏡的微小角度變化,實(shí)現(xiàn)激光束的快速掃描,這種設(shè)計(jì)不只是提高了掃描的穩(wěn)定性和壽命,還大幅減小了激光雷達(dá)的體積。用于無(wú)人機(jī)避障的固態(tài)激光雷達(dá),MEMS 棱鏡的快速掃描使激光雷達(dá)能夠在短時(shí)間內(nèi)完成對(duì)前方障礙物的探測(cè),為無(wú)人機(jī)提供及時(shí)的避障指令。在測(cè)繪激光雷達(dá)中,棱鏡用于調(diào)整激光束的入射角,使激光束能夠以特定的角度照射到地面,通過(guò)分析反射光的強(qiáng)度和相位,獲取地面的高程信息和地物特征,用于地形測(cè)繪和城市建模。棱鏡輔助天文觀測(cè),修正望遠(yuǎn)鏡光路,看星更清楚。
光催化技術(shù)是一種利用光能促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的技術(shù),在環(huán)境保護(hù)、能源轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用,棱鏡在光催化系統(tǒng)中用于提高光的利用效率。在光催化反應(yīng)器中,棱鏡用于將光源發(fā)出的光均勻地分布到光催化劑表面。光催化反應(yīng)需要光照射到催化劑表面才能發(fā)生,棱鏡的折射和反射作用能夠使光線在反應(yīng)器內(nèi)部多次反射,增加光線與催化劑的接觸機(jī)會(huì),提高光的利用率。例如,在污水處理的光催化反應(yīng)器中,采用棱鏡陣列將紫外光均勻地照射到 TiO?催化劑表面,使污水中的有機(jī)污染物在紫外光和催化劑的作用下分解為無(wú)害物質(zhì),提高污水處理效率。在太陽(yáng)能光催化制氫系統(tǒng)中,棱鏡用于將太陽(yáng)光聚焦到光催化劑上,增強(qiáng)光強(qiáng),促進(jìn)水的分解反應(yīng)。太陽(yáng)能光催化制氫是利用太陽(yáng)能將水分解為氫氣和氧氣,是一種清潔的能源轉(zhuǎn)化技術(shù)。棱鏡將太陽(yáng)光聚焦到催化劑表面,使局部光強(qiáng)增加,提高了光催化反應(yīng)的速率。例如,在 TiO?基太陽(yáng)能光催化制氫系統(tǒng)中,棱鏡的聚焦作用使催化劑表面的光強(qiáng)達(dá)到原來(lái)的 10 倍以上,制氫效率明顯提高。此外,在空氣凈化的光催化設(shè)備中,棱鏡用于將紫外光引導(dǎo)到空氣中,與光催化劑共同作用,分解空氣中的甲醛、苯等有害氣體,提高空氣凈化效果。光傳感器搭配棱鏡,捕捉環(huán)境光線變化,觸發(fā)智能響應(yīng)。光學(xué)棱鏡價(jià)格
棱鏡輔助生物熒光實(shí)驗(yàn),彩色光下的微觀世界美翻了!透明棱鏡定做
光衰減器中,棱鏡通過(guò)調(diào)整光的反射和透射比例,實(shí)現(xiàn)對(duì)光信號(hào)強(qiáng)度的精確控制??勺児馑p器常采用兩塊棱鏡組合,通過(guò)改變棱鏡之間的夾角,調(diào)整反射光和透射光的比例,從而改變輸出光的強(qiáng)度。例如,在光纖通信系統(tǒng)中,光衰減器用于降低光信號(hào)的強(qiáng)度,使接收端的光功率保持在合適范圍,避免過(guò)載。固定光衰減器則通過(guò)在棱鏡表面鍍特定膜層,使光信號(hào)按固定比例衰減。這種衰減器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高,適用于需要穩(wěn)定衰減的場(chǎng)景。在光器件測(cè)試中,固定光衰減器的棱鏡能精確控制輸入光功率,模擬不同傳輸距離下的光信號(hào)強(qiáng)度,測(cè)試器件的性能指標(biāo)。此外,在激光實(shí)驗(yàn)中,棱鏡光衰減器可逐步降低激光強(qiáng)度,研究不同光強(qiáng)下物質(zhì)的反應(yīng),為實(shí)驗(yàn)提供安全、可控的光環(huán)境。透明棱鏡定做