厚透镜

更新时间:2022-06-01 13:07

厚透镜是一种很厚的透镜,它的厚度不可以在计算物距、像距、放大率等时忽略不计。

物理性质

厚透镜是它的厚度在计算物距、像距、放大率等时要考虑。

将厚透镜看成有两个折射面包含有一定厚度的光学透明体。厚透镜的总焦度应等于两折射面镜度(D1+D2)加上这一定厚度的光学透明体的镜度。厚透镜有一对主点(物方主点与像方主点),一对节点(物方节点和像方节点),一对焦点(前焦点及后焦点)。由于厚透镜置于空气中,前焦距=后焦距,节点在主点内。所以厚透镜可以简化为一对主点和一对焦点。

名词解释

主点

几何光学解释,主点是光轴上共轭的两点,垂直于主点的两个面为主面,这对共轭面横向放大率=+1,光轴上的两个主点,为物方主点和象方主点。又称前主点和后主点。

于正透镜,(光线从左射入)物方主点在前,象方主点在后;于负透镜,主点则是交叉,象方主点在前物方主点在后。

主点距厚透镜前后顶点位置可以用公式计算:

H=t/n×D2/D

H'=-t/n×D1/D

因此主点位置受镜片形式的影响。H位置受D2的影响;H'的位置受D1的影响。双凸透镜和双凹透镜,两主点在镜片中;平凸透镜前主点在凸面上,平凹透镜后主点在凹面上;正新月或负新月型透镜则可能在镜片外。

主点镜度

根据库斯特兰德公式,两片有一定间隔的薄透镜,其总镜度为:

D=D1+D2-dD1D2,薄透镜的间隔是空气,n=1。如果间隔是镜片的厚度,则,等效空气距离d,应为镜片厚度除以该镜片折射率:d/n。

其计算公式(推导过程略):

主点焦度D=D1十D2-(d/n)D1D2

例3:一正镜片,D1=+20.00D D2=-5.00D n=1.5 d=9mm

求镜片主点镜度?

解:据公式D=D1+D2-(d/n)D1D2=20+(-5)-0.009/1.5×20×(-5)

=+15.60D

主点镜度为:+15.6D

顶点镜度

前面讲到,主点位置受镜片形式的影响。在具体测试时,无法从主点起始。因此用顶点镜度取代主点镜度。

计算公式(推导过程略):

前顶点镜度 Dv=D/1-(d/n)D2 其中D为主点镜度。

后顶点镜度 Dx=D/1-(d/n)D1 其中D为主点镜度。

例4:(数据同例3)

Dv=D/1-(d/n)D2

=15.6/1-(0.009/1.5)×(-5)

=15.14D

Dx=D/1-(d/n)D1

=15.6/1-(0.009/1.5)×20

=17.72D

前顶镜度为:+15.14D

后顶镜度为:+17.72D

免责声明
隐私政策
用户协议
目录 22
0{{catalogNumber[index]}}. {{item.title}}
{{item.title}}