凹凸透镜

更新时间:2024-01-28 20:08

是中央部分较厚的透镜。凸透镜分为双凸、平凸和凹凸(或正弯月形)等形式。薄凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜,较厚的凸透镜则有望远、发散或会聚等作用,这与透镜的厚度有关。

凸透镜

原理

将平行光线(如阳光)平行于轴(凸透镜两个球面的球心的连线称为此透镜的主光轴)射入凸透镜,光在透镜的两面经过两次折射后,集中在轴上的一点,此点叫做凸透镜的焦点(记号为F),凸透镜在镜的两侧各有一焦点,如为薄透镜时,此两焦点至透镜中心的距离大致相等。凸透镜之焦距是指焦点到透镜中心的距离,通常以f表示。凸透镜球面半径越小,焦距越短。凸透镜可用于放大镜老花眼及远视的人戴的眼镜、显微镜、望远镜的透镜等。焦距越大,凸面镜的表面越凸,聚光功能越好。

两侧面均为球面或一侧是球面另一侧是平面的透明体,中间部分较薄,称为凹透镜。分为双凹、平凹及凸凹透镜三种。其两面曲率中心之连线称为主轴,其中央之点O称为光心。通过光心的光线,无论来自何方均不折射。平行主轴之光束,照于凹透镜上折射后向四方发散,逆其发散方向的延长线,则均会于与光源同侧之一点F,其折射光线恰如从F点发出,此点称为虚焦点。在透镜两侧各有一个。凹透镜又称为发散透镜。凹透镜的焦距,是指由焦点到透镜中心的距离。透镜的球面曲率半径越大其焦距越长,如为薄透镜,则其两侧之焦距相等。

效果

如果你在相机的英文规格书上看过“f =”,那么后面接的数码通常就是它的焦长,即焦距长度。如:“f=8-24mm,38-115mm(35mm equivalent)”,就是指这台相机的焦距长度为8-24mm,同时对角线的视角换算后相当于传统35mm相机的38-115mm焦长。一般而言,35mm相机的标准镜头焦长约是28-70mm,因此如果焦长高于70mm就代表支持望远效果,若是低于28mm就表示有广角拍摄能力。“可对焦范围”则是焦长的延伸,通常分为一般拍摄距离近拍距离,相机的一般拍摄距离通常都标示为“从某公分到无限远”,而进阶级设计的产品则往往还会提供近距离拍摄功能(macro),以弥补一般拍摄模式下无法对焦的问题。有些相机就非常强调具有支持1厘米近拍的神奇能力,适合用来拍摄精细的物体。 相机的镜头是一组透镜,当平行于主光轴的光线穿过透镜时,会会聚到一点上,这个点叫做焦点,焦点到透镜中心的距离,就称为焦距。焦距固定的镜头,即定焦镜头;焦距可以调节变化的镜头,就是变焦镜头。(当一束平行光以与凸透镜的主轴穿过凸透镜时,在凸透镜的另一侧会被凸透镜汇聚成一点,这一点叫做焦点,焦点到凸透镜光心的距离就叫这个凸透镜的焦距。一个凸透镜的两侧各有一个焦点。) 光心:可以把凸透镜的中心近似看作是光心。  我们用的照相机的镜头就相当于一个凸透镜,胶片(或是数码相机感光器件)就处在这个凸透镜的焦点附近,或者说,胶片与凸透镜光心的距离大至约等于这个凸透镜的焦距。

焦距

凸透镜能成像

一般用凸透镜做照相机的镜头时,它成的最清晰的像一般不会正好落在焦点上,或者说,最清晰的像到光心的距离(像距)一般不等于焦距,而是略大于焦距。具体的距离与被照的物体与镜头的距离(物距)有关,物距越大,像距越小,(但实际上总是大于焦距)。 由于我们照相时,被照的物体与相机(镜头)的距离不总是相同的,比如给人照相,有时,想照全身的,离得就远,照半身的,离得就近。也就是说,像距不总是固定的,这样,要想照得到清晰的像,就必须随着物距的不同而改变胶片到镜头光心的距离,这个改变的过程就是我们平常说的“调焦”。

凸凹透镜区别

一、结构不同

凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成;

凹面镜是由一面是凹面而另一面不透明的镜体组成

二、成像性质不同

凸透镜是折射成像 成的像可以是 正、倒;虚、实;放、缩。起聚光作用

凹面镜是反射成像 能成倒立的缩小或放大的实像,也可以成正立放大的虚像。起散光作用透镜(包括凸透镜)是使光线透过,使用光线折后成像的仪器,光线遵守折射定律面镜(包括凸面镜)不是使光线透过,而是反射回去成像的仪器,光线遵守反射定律

凸透镜与凹透镜的区别

凸透镜可以成倒立放大、等大、缩小的实像或正立放大的虚像。可把平行光会聚于焦点,也可把焦点发出的光线折射成平行光。凹面镜只能成正立放大的虚像,主要用发散光线。

与凹透镜的区别

一、对光的作用不同

凸透镜主要对光线起会聚作用

凹透镜主要对光线起发散作用

二、成像不同

凸透镜能成正立放大虚像、倒立放大实像、倒立等大实像、倒立缩小实像;

凹透镜只能成正立缩小虚像

三、焦点不同

凸透镜有实焦点,有2个焦点

凹透镜有虚焦点

四、用途不同

凸透镜用于远视眼镜

凹透镜用于近视眼镜

用途

凹透镜

分为双凹、平凹及凸凹透镜三种。其两面曲率中心之连线称为主轴,其中央之点O称为光心。通过光心的光线,无论来自何方均不折射。平行主轴之光束,照于凹透镜上折射后向四方发散,逆其发散方向的延长线,则均会于与光源同侧之一点F,其折射光线恰如从F点发出,此点称为虚焦点。在透镜两侧各有一个。凹透镜又称为发散透镜。凹透镜的焦距,是指由焦点到透镜中心的距离。透镜的半径越大其焦距越长,如为薄透镜,则其两侧之焦距相等。

两侧面均为球面或一侧是球面另一侧是平面的透明体,中间部分较薄,称为凹透镜。在光疏介质中使用时,能对入射光束起发散作用,故又称发散透镜。又因其焦距为负,又称负透镜。对薄的凹透镜,成像公式横向放大率公式和符号法则均与凸透镜同。

凹透镜所成的像总是小于物体的、直立的虚像,凹透镜主要用于矫正近视眼。近视眼主要是由于晶状体的变形,导致光线过早的集合在了视网膜的前面。凹透镜则起到了发散光线的作用,凹透镜成一个正立、缩小的虚像,,使像距变长,恰好落在视网膜上了。

成像原理

凸透镜

物体放在焦点之外,在凸透镜另一侧成倒立的实像,实像有缩小、等大、放大三种。物距越小,像距越大,实像越大。物体放在焦点之内,在凸透镜同一侧成正立放大的虚像。物距越大,像距越大,虚像越大。在焦点上时不会成像。 在2倍焦距上时会成等大倒立的实像。

凹透镜

凹透镜成像几何作图凸透镜者原则相同。从物体的顶端亦作为两条直线:一条平行于主光轴,经过凹透镜后偏折为发散光线,将此折射光线相反方向返回至主焦点;另一条通过透镜的光学中心点,这两条直线相交于一点,此为物体的像。

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