ISSN 2305-5626. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана: электронное издание. 2013
5
По закону преломления пре-
ломленный луч лежит в одной
плоскости вместе с падающим лу-
чом и нормалью к поверхности
раздела сред в точке падения. По-
этому, подставив в формулу (4)
вместо
α
i –
1
значение угла
α
i
, по-
лучим координаты орта
i
A
во
вспомогательной системе коорди-
нат:
sin cos
sin sin .
cos
i
N
i
i
i
α
β
α
β
α
= ⎜
A
Вычислим координаты орта преломленного луча в основной СК:
1
0
( ),
N
i
i
i
N
M q
= ×
A A
(5)
где
1
0
( )
i
N
M q
— обратная матрица направляющих косинусов из вы-
ражения (3).
В диспергирующем устройстве возможно применение автокол-
лимационных или ломающих оптическую ось плоских зеркал.
В случае отражения света от зеркальной поверхности орт норма-
ли будет направлен в сторону отраженного луча (рис. 4).
Орт нормали при развороте зеркальной поверхности на угол
q
i
имеет следующий вид:
0
sin .
cos
i
i
i
q
q
= ⎜
−⎝
N
Согласно закону отражения направление распространения луча
после отражения меняется на противоположное и угол отражения по
абсолютному значению равен углу падения. Падающий и отражен-
ный лучи вместе с нормалью к точке падения лежат в одной плоско-
сти. Из этого следует, с учетом расположения векторов в основной
СК (см. рис. 4), что угол между ортом нормали и отраженным лучом
вычисляется по формуле
1
.
i
i
= −
α
π α
(6)
В остальном расчет координат орта отраженного луча выполня-
ется так же, как и расчет луча при преломлении.
Задавая входной луч, как
0
вх
=
A A
и производя последовательно
расчет хода луча на каждой поверхности раздела сред, определяем
координаты на выходе диспергирующего устройства
вых
.
A
Рис. 3. Расположение ортов
1
i
A
и
i
N
в вспомогательной СК
1,2,3,4 6,7,8,9,10,11,12,13