透镜

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三、 透镜

3.1 凸透镜

凸透镜是根据光的折射原理制成的。凸透镜是中央较厚,边缘较薄的透镜。凸透镜分为双凸、平凸和凹凸(或正弯月形)等形式,凸透镜有会聚光线的作用故又称会聚透镜,较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用,这与透镜的厚度有关。远视眼镜是凸透镜。
凸透镜拥有放大作用。凸透镜二倍焦距分大小,一倍焦距分实虚正倒。
透镜成像公式:1/u(物距)-1/v(像距)=1/f(透镜焦距)
(关于符号的正负:物距 u 恒取正值。像距 v 的正负由像的实虚来确定,实像时v为正,虚像时v为负。凸透镜的f为正值,凹透镜的f为负值。)


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3.2 凹透镜

凹透镜亦称为负球透镜,镜片的中间薄,边缘厚,呈凹形,所以又叫凹透镜。凹透镜对光有发散作用。近视眼镜是凹透镜。
凹透镜分为双凹、平凹、凸凹(注意:凸凹透镜是凹度大于凸度,凹凸透镜是凸度大于凹度的!)等形式。凹透镜成像的几何作图与凸透镜的原则相同。从物体的顶端亦作为两条直线:一条平行于主光轴,经过凹透镜后偏折为发散光线,将此折射光线相反方向返回至主焦点;kl一条通过透镜的光学中心点,这两条直线相交于一点,此为物体的像。


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3.3 棱镜

棱镜,一种由两两相交但彼此均不平行的平面围成的透明物体,用以分光或使光束发生色散。棱镜是透明材料(如玻璃、水晶等)做成的多面体。在光学仪器中应用很广。棱镜按其性质和用途可分为若干种。例如,在光谱仪器中把复合光分解为光谱的“色散棱镜”,较常用的是等边三棱镜;在潜望镜、双目望远镜等仪器中改变光的进行方向,从而调整其成像位置的称“全反射棱镜”,一般都采用直角棱角棱镜。
透明材料制成的多面体,是重要的光学元件。光线入射出射的平面叫侧面,与侧面垂直的平面叫主截面。根据主截面的形状可分成三棱镜、直角棱镜、五角棱镜等。三棱镜的主截面是三角形,有两个折射面,它们的夹角叫顶角,顶角所对的平面为底面。根据折射定律光线经过三棱镜,将两次向底面偏折,出射光线与入射光线的夹角 q 叫做偏折角。其大小由棱镜介质的折射率 n 和入射角 i 决定。当固定时 i 不同波长的光有不同的偏折角,在可见光中偏折角最大的是紫光,最小的是红光。


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