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双球面透镜英文解释翻译、双球面透镜的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【医】 bispherical lens

分词翻译:

双的英语翻译:

both; double; even; twin; two; twofold
【化】 dyad
【医】 amb-; ambi-; ambo-; bi-; bis-; di-; diplo-; par

球面透镜的英语翻译:

【化】 spherical lens

专业解析

双球面透镜(Bispherical Lens)是一种常见的光学元件,其两个表面均为球面。这种设计通过两个球面曲率半径的组合,实现对光线的聚焦、发散或像差矫正。以下是其详细解释:


一、核心定义与光学特性

  1. 结构特征

    双球面透镜的两个折射面均为球面,曲率半径可相同或不同(凸-凸、凸-凹或凹-凹)。例如,平凸透镜(一平一凸)不属于此类,而双凸透镜(如显微镜物镜)和双凹透镜(如扩束器)是典型代表。

    来源:《光学设计手册》(Handbook of Optical Design)

  2. 光学功能

    • 聚焦/发散光线:双凸透镜汇聚平行光,双凹透镜发散光线。
    • 像差矫正:通过调整两球面曲率比,可减少球差、彗差等像差。例如,消色差双合透镜常采用双球面组合。

      来源:美国光学学会(OSA)术语库


二、关键参数与设计考量

  1. 曲率半径(R₁, R₂)

    两球面的曲率半径决定透镜焦距(f),公式为:

    $$ frac{1}{f} = (n-1) left( frac{1}{R_1} - frac{1}{R_2} right) $$

    其中 ( n ) 为透镜材料折射率。

    来源:ISO 10110光学制图标准

  2. 材料选择

    常用光学玻璃(如BK7、SF11)或树脂,折射率和色散系数影响色差矫正能力。

    来源:《应用光学原理》(Principles of Applied Optics)


三、典型应用场景

  1. 成像系统

    • 相机镜头组中的正透镜(如双凸元件)用于汇聚光线。
    • 望远镜目镜中的双凹透镜扩大视场。

      来源:SPIE(国际光学工程学会)论文集

  2. 激光光学

    双凸透镜用于激光束聚焦(如光纤耦合),双凹透镜用于扩束或准直。

    来源:激光光学设计指南(Laser Focus World)


四、与非球面透镜的对比

特性 双球面透镜 非球面透镜
加工成本 较低(球面研磨工艺成熟) 较高(需精密模压或车削)
像差矫正 需多片组合矫正高级像差 单一片可大幅减少球差、畸变
适用场景 常规成像、低成本系统 高端相机、VR头显、航天光学

来源:光学工程期刊(Optical Engineering)


参考文献

  1. Malacara, D. Handbook of Optical Design. CRC Press.
  2. ISO 10110:2017 Optics and photonics—Preparation of drawings for optical elements and systems.
  3. Smith, W. J. Modern Optical Engineering. McGraw-Hill.
  4. SPIE Digital Library: spie.org(应用案例库)
  5. OSA Optical Glossary: osa.org(术语定义)

(注:链接为相关权威机构官网,可检索具体文献或标准全文。)

网络扩展解释

双球面透镜是指由两个共轴球面构成的透镜,其通光孔径内的两个表面均为球面结构。根据曲率方向的不同,主要分为以下两种类型:

一、结构分类

  1. 双凸透镜
    两个表面均为向外凸出的球面,中央厚度大于边缘厚度。这种透镜对光线起会聚作用,属于会聚透镜,焦距为正值。

  2. 双凹透镜
    两个表面均为向内凹陷的球面,中央厚度小于边缘厚度。其作用为发散光线,属于发散透镜,焦距为负值。

二、成像公式
球面透镜的成像规律遵循公式:
$$ frac{1}{u} + frac{1}{v} = frac{1}{f} $$
其中:

三、光学特性
双球面透镜的折射能力取决于曲率半径和材料折射率。实际应用中需注意球差问题,即不同入射角的光线可能无法聚焦于同一点,需通过组合透镜优化。

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