理想光系統(tǒng)之透鏡的概念、分類、公式、說明
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、按對光線的作用分:
正透鏡(會(huì)聚透鏡):光焦度為正,對光起會(huì)聚作用。
負(fù)透鏡(發(fā)散透鏡):光焦度為負(fù),對光起發(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
見前面章節(jié)的介紹
四、說明
(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)值和無限大值。也可使主面在透鏡以內(nèi),互相重合,透鏡以外或無限遠(yuǎn)處。
(3)對于雙凹透鏡,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。