理想光系統(tǒng)之透鏡的概念、分類、公式、說(shuō)明

2011-01-19

一、透鏡的概念

透鏡是構(gòu)成系統(tǒng)的基本單元，它是由兩個(gè)折射面包圍一種透明介質(zhì)（例如玻璃）所形成的光學(xué)零件。

二、透鏡的分類

1、按對(duì)光線的作用分：

正透鏡（會(huì)聚透鏡）：光焦度為正，對(duì)光起會(huì)聚作用。

負(fù)透鏡（發(fā)散透鏡）：光焦度為負(fù)，對(duì)光起發(fā)散作用。

2、按形狀分：

凸：雙凸、平凸、月凸（正彎月）

凹：雙凹、平凹、月凹（負(fù)彎月）

三、透鏡公式

見(jiàn)前面章節(jié)的介紹

四、說(shuō)明

（1）透鏡焦距f’的正負(fù)，即會(huì)聚或發(fā)散的性質(zhì)決定于其形狀或曲率半徑的配置。

（2）對(duì)于雙凸透鏡，曲率半徑固定后，厚度的變化可使其焦距為正值，負(fù)值和無(wú)限大值。也可使主面在透鏡以內(nèi)，互相重合，透鏡以外或無(wú)限遠(yuǎn)處。

（3）對(duì)于雙凹透鏡，其焦距f’總為負(fù)值，是發(fā)散透鏡。

（4）平凸和平凹透鏡的主面之一與透鏡球面頂點(diǎn)重合,另一主面在透鏡以內(nèi)距平面d/n處。平凸（平凹）透鏡的像方焦距總為正（負(fù)）值，與厚度無(wú)關(guān)。

（5）正彎月形透鏡的主面位于相應(yīng)折射面遠(yuǎn)離球面曲率中心一側(cè)；負(fù)彎月形透鏡的主面位于相應(yīng)折射面靠近曲率中心的一側(cè)。這兩種彎月形透鏡的主面可能有一個(gè)主面位于空氣中，或兩個(gè)主面同時(shí)位于空氣中，由兩個(gè)曲率半徑和厚度的數(shù)值決定。

(6)忽略厚度不計(jì)的透鏡稱為薄透鏡。

當(dāng)d→0時(shí)，有下式成立：

當(dāng)d＝0時(shí)。

主面和球面頂點(diǎn)重疊在一起，因此，薄透鏡的光學(xué)性質(zhì)僅被焦距或光焦度所決定。