负透镜

更新时间:2022-10-14 09:33

负透镜亦称为负球透镜,镜片的中间薄,边缘厚,呈凹形,所以又叫凹透镜。凹透镜对光有发散作用,又称“发散透镜”。近视眼镜是负透镜。

简介

负透镜亦称为负球透镜,镜片的中间薄,边缘厚,呈凹形,所以又叫凹透镜。凹透镜对光有发散作用,又称“发散透镜”。近视眼镜是负透镜。

负透镜包括双凹透镜平凹透镜、凸凹透镜(注意:凸凹透镜是凹度大于凸度,凹凸透镜是凸度大于凹度的)等形式。

a.双凹透镜--是两面的透镜;

b.平凹透镜--是一面凹、一面平的透镜;

c.凸凹透镜--为一面凸、一面凹的透镜。

平行光线通过负球面透镜发生偏折后,光线发散,成为发散光线,不可能形成实性焦点,沿着散开光线的反向延长线,在投射光线的同一侧交于F点,形成的是一虚焦点。(负透镜有两个虚焦点)

原理

负透镜成像的几何作图与正透镜原则相同。从物体的顶端亦作为两条直线:一条平行于主光轴,经过负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。

成像

经负透镜成正立缩小虚像,物与像在透镜同一侧。

透镜成像规律:。

(关于符号的正负:物距u取正值,ν和f取负值。)

(1)当物体为实物时,成正立、缩小的虚像,像和物在透镜的同侧;

(2)当物体为虚物,负透镜到虚物的距离为一倍焦距(指绝对值u

(3)当物体为虚物,负透镜到虚物的距离为一倍焦距(指绝对值u=f)时,成像于无穷远;

(4)当物体为虚物,负透镜到虚物的距离为一倍焦距以外两倍焦距以内(均指绝对值f

(5)当物体为虚物,凹透镜到虚物的距离为两倍焦距(指绝对值u=2f)时,成与物体同样大小的虚像,像与物在透镜的异侧;

(6)当物体为虚物,凹透镜到虚物的距离为两倍焦距以外(指绝对值u>2f)时,成倒立、缩小的虚像,像与物在透镜的异侧。

厚的弯月形情况会更复杂。当厚度足够大时相当于伽利略望远镜,厚度更大时还会相当于正透镜。

用途

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,照于负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。负透镜又称为发散透镜。负透镜的焦距,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,称为负透镜。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,又称凹透镜。对薄的负透镜,成像公式、横向放大率公式和符号法则均与正透镜相同。

负透镜所成的像总是小于物体的、直立的虚像,负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。负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。

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