理想光系統(tǒng)之透鏡的概念、分類、公式、說明
一、透鏡的概念
透鏡是構成系統(tǒng)的基本單元,它是由兩個折射面包圍一種透明介質(例如玻璃)所形成的光學零件。
二、透鏡的分類
1、按對光線的作用分:
正透鏡(會聚透鏡):光焦度為正,對光起會聚作用。
負透鏡(發(fā)散透鏡):光焦度為負,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,即會聚或發(fā)散的性質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,負值和無限大值。也可使主面在透鏡以內,互相重合,透鏡以外或無限遠處。
(3)對于雙凹透鏡,其焦距f’總為負值,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重合,另一主面在透鏡以內距平面d/n處。平凸(平凹)透鏡的像方焦距總為正(負)值,與厚度無關。
(5)正彎月形透鏡的主面位于相應折射面遠離球面曲率中心一側;負彎月形透鏡的主面位于相應折射面靠近曲率中心的一側。這兩種彎月形透鏡的主面可能有一個主面位于空氣中,或兩個主面同時位于空氣中,由兩個曲率半徑和厚度的數值決定。
(6)忽略厚度不計的透鏡稱為薄透鏡。
當d→0時,有下式成立:
當d=0時。
主面和球面頂點重疊在一起,因此,薄透鏡的光學性質僅被焦距或光焦度所決定。