
[光] 凹透镜;近视镜片
Plane mirrors, convex lens and concave lens.
平面镜、凸透镜和凹透镜。
Just as a double convex lens enlarges so a double concave lens reduces.
正象双凸透镜可以放大那样,双凹透镜也可以缩小。
Just AS a double convex lens enlarges, so a double concave lens reduces.
正象双凸透镜可以放大那样,双凹透镜也可以缩小。
This paper describes a diverging fibre that is analogous to a concave lens.
本文讨论一种发散型光学纤维,它类似于凹透镜。
A concave lens causes rays to diverge as though they are coming from a focal point.
发散透镜使光线分开,就好象从焦点上发出来的那样。
凹透镜(concave lens)是一种光学器件,其特点是至少有一个表面向内凹陷,中央区域比边缘更薄。这类透镜属于发散透镜,能够使入射的平行光线通过后向外发散,形成缩小的虚像,常用于矫正视力或光学仪器中。
结构特征:凹透镜的两个曲面均为凹面,或一面为平面另一面为凹面。其几何形状导致光线传播路径改变,遵循斯涅尔定律(Snell's law): $$ n_1 sintheta_1 = n_2 sintheta_2 $$ 其中$n_1$和$n_2$为介质折射率,$theta$为入射角和折射角。
光学作用:光线通过凹透镜后发散,反向延长线汇聚于虚焦点,焦距为负值。这一特性使其适用于近视矫正眼镜,通过发散光线使眼球聚焦点后移,补偿眼轴过长导致的成像问题。
美国国家标准与技术研究院(NIST)的《光学元件测试标准》详细规定了凹透镜的曲率半径公差(±0.1%)和表面粗糙度要求(<5nm)。剑桥大学物理系公开课程资料显示,凹透镜的成像公式可表示为: $$ frac{1}{f} = frac{1}{v} - frac{1}{u} $$ 其中$f$为焦距,$u$和$v$分别代表物距与像距。
凹透镜(concave lens)是一种中间薄、边缘厚的透明光学元件,属于发散透镜。以下从结构、光学特性、应用等方面详细解释:
物理结构
凹透镜的两个表面均为向内凹陷的曲面(或一面为平面,另一面为凹面)。根据形状可分为:
光学特性
凹透镜对平行入射光有发散作用,即光线通过后向外偏折,其反向延长线汇聚于虚焦点(位于物侧)。焦距($f$)为负值,成像公式为:
$$
frac{1}{f} = frac{1}{v} - frac{1}{u}
$$
其中$u$为物距,$v$为像距。
成像规律
无论物体位置如何,凹透镜始终形成正立、缩小的虚像,且像位于物体与透镜之间。
主要应用
凹透镜与凸透镜(convex lens)的关键区别在于其对光线的发散作用及成像性质。实际应用中,凹透镜常与其他光学元件组合以实现复杂功能。
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