
[光] 凹透鏡;近視鏡片
Plane mirrors, convex lens and concave lens.
平面鏡、凸透鏡和凹透鏡。
Just as a double convex lens enlarges so a double concave lens reduces.
正象雙凸透鏡可以放大那樣,雙凹透鏡也可以縮小。
Just AS a double convex lens enlarges, so a double concave lens reduces.
正象雙凸透鏡可以放大那樣,雙凹透鏡也可以縮小。
This paper describes a diverging fibre that is analogous to a concave lens.
本文讨論一種發散型光學纖維,它類似于凹透鏡。
A concave lens causes rays to diverge as though they are coming from a focal point.
發散透鏡使光線分開,就好象從焦點上發出來的那樣。
凹透鏡(concave lens)是一種光學器件,其特點是至少有一個表面向内凹陷,中央區域比邊緣更薄。這類透鏡屬于發散透鏡,能夠使入射的平行光線通過後向外發散,形成縮小的虛像,常用于矯正視力或光學儀器中。
結構特征:凹透鏡的兩個曲面均為凹面,或一面為平面另一面為凹面。其幾何形狀導緻光線傳播路徑改變,遵循斯涅爾定律(Snell's law): $$ n_1 sintheta_1 = n_2 sintheta_2 $$ 其中$n_1$和$n_2$為介質折射率,$theta$為入射角和折射角。
光學作用:光線通過凹透鏡後發散,反向延長線彙聚于虛焦點,焦距為負值。這一特性使其適用于近視矯正眼鏡,通過發散光線使眼球聚焦點後移,補償眼軸過長導緻的成像問題。
美國國家标準與技術研究院(NIST)的《光學元件測試标準》詳細規定了凹透鏡的曲率半徑公差(±0.1%)和表面粗糙度要求(<5nm)。劍橋大學物理系公開課程資料顯示,凹透鏡的成像公式可表示為: $$ frac{1}{f} = frac{1}{v} - frac{1}{u} $$ 其中$f$為焦距,$u$和$v$分别代表物距與像距。
凹透鏡(concave lens)是一種中間薄、邊緣厚的透明光學元件,屬于發散透鏡。以下從結構、光學特性、應用等方面詳細解釋:
物理結構
凹透鏡的兩個表面均為向内凹陷的曲面(或一面為平面,另一面為凹面)。根據形狀可分為:
光學特性
凹透鏡對平行入射光有發散作用,即光線通過後向外偏折,其反向延長線彙聚于虛焦點(位于物側)。焦距($f$)為負值,成像公式為:
$$
frac{1}{f} = frac{1}{v} - frac{1}{u}
$$
其中$u$為物距,$v$為像距。
成像規律
無論物體位置如何,凹透鏡始終形成正立、縮小的虛像,且像位于物體與透鏡之間。
主要應用
凹透鏡與凸透鏡(convex lens)的關鍵區别在于其對光線的發散作用及成像性質。實際應用中,凹透鏡常與其他光學元件組合以實現複雜功能。
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