4.2 平行平板

由兩個相互平行的折射平面構成的光學元件稱為平行平板。

平行平板是光學儀器中應用較多的一類光學元件，如刻有標尺的分劃板、蓋玻片、濾波片等都屬于這一類光學元件。反射棱鏡也可看做是等價的平行平板。

4.2.1 平行平板的成像特性

如圖4.7所示，軸上點A1發出一孔徑角為U1的光線A1D，經平行平板兩面折射后，其出射光線的延長線與光軸相交于A′2，出射光線的孔徑角為U′2。設平行平板位于空氣中，平板玻璃的折射率為n，光線在兩折射面上的入射角和折射角分別為I1、I′1和I2、I′2。因為二折射面平行，則有I2＝I′1，由折射定律，得

sinI1＝nsinI′1＝nsinI2＝sinI′2

所以

I1＝I′2, U′2＝U1

這時

由此可知，出射光線平行于入射光線，光線經平行平板后方向不變；平行平板成像不會使物體放大或縮小；物沿光軸移動時像沿光軸同方向移動。

下面通過物點與像點之間產生的軸向位移ΔL′＝A1A′2討論平行平板的成像是否完善。

如圖4.7所示，設出射光線與入射光線之間的側向位移ΔT（ΔT＝DG）在△DEG和△DEF中，有

將sin（I1－I′1）用三角公式展開，并利用sinI1＝nsi nI′1，得軸向位移：

該式表明，軸向位移ΔL′隨入射角I1（即孔徑角U1）的不同而不同，即軸上點發出不同孔徑同心光束變成了非同心光束，因此，平行平板不能成為完善像。

4.2.2 近軸區平行平板的成像

當入射光線在近軸區以細光束通過平行平板成像時，因為I1很小，式（4-5）變為

式中，Δl′代替ΔL′。該式表明，近軸光線的軸向位移只與平行平板厚度d及折射率n有關，而與入射角I1（即孔徑角U1）無關。因此，物點以近軸光經平行平板成像是完善的。這時，不管物體位置如何，其像可認為是由物體移動一個軸向位移Δl′得到的。