凹透鏡亦稱為負(fù)球透鏡,鏡片的中間薄,邊緣厚,呈凹形,所以又叫凹透鏡。凹透鏡是透鏡的一種,中央比四周薄。近視眼鏡的鏡片就屬于這一類,也叫發(fā)散透鏡。凹面(中央比邊緣薄)的透鏡,有發(fā)散光線之功效。
凹透鏡分為雙凹,平凹,凸凹(注意:凸凹透鏡是凹度大于凸度,凹凸透鏡是凸度大于凹度的)等形式。
定義
凹透鏡亦稱為負(fù)球透鏡,鏡片的中央薄,周邊厚,呈凹形,所以又叫凹透鏡。凹透鏡對光有發(fā)散作用。平行光線通過凹球面透鏡發(fā)生偏折后,光線發(fā)散,成為發(fā)散光線,不可能形成實(shí)性焦點(diǎn),沿著散開光線的反向延長線,在投射光線的同一側(cè)交于F點(diǎn),形成的是一虛焦點(diǎn)。(凹透鏡有兩個(gè)虛焦點(diǎn))
工作原理
凹透鏡成像的幾何作圖與凸透鏡者原則相同。從物體的頂端亦作為兩條直線:一條平行于主光軸,經(jīng)過凹透鏡后偏折為發(fā)散光線,將此折射光線的反向延長線交于主焦點(diǎn);另一條通過透鏡的光學(xué)中心點(diǎn),這兩條直線相交于一點(diǎn),此為物體的像。
用途
凹透鏡所成的像總是小于物體的、直立的虛像,凹透鏡主要用于矯正近視眼。近視眼主要是由于晶狀體的變形,導(dǎo)致光線過早地集合在了視網(wǎng)膜的前面。凹透鏡則起到了發(fā)散光線的作用,使像距變長,恰好落在視網(wǎng)膜上了。
兩側(cè)面均為球面或一側(cè)是球面另一側(cè)是平面的透明體,中間部分較薄,稱為凹透鏡。在光疏介質(zhì)中使用時(shí),能對單射光束起發(fā)散作用,故又稱發(fā)散透鏡。又因其焦距為負(fù),又稱負(fù)透鏡。對薄的凹透鏡,成像公式、橫向放大率公式和符號法則均與凸透鏡同。使用說明
分為雙凹、平凹及凸凹透鏡三種。其兩面曲率中心之連線稱為主軸,其中央之點(diǎn)O稱為光心。通過光心的光線,無論來自何方均不折射。平行主軸之光束,照于凹透鏡上折射后向四方發(fā)散,逆其發(fā)散方向的延長線,則均會(huì)于與光源同側(cè)之一點(diǎn)F,其折射光線恰如從F點(diǎn)發(fā)出,此點(diǎn)稱為虛焦點(diǎn)。在透鏡兩側(cè)各有一個(gè)。凹透鏡又稱為發(fā)散透鏡。凹透鏡的焦距,是指由焦點(diǎn)到透鏡中心的距離。透鏡的球面曲率半徑越大其焦距越長,如為薄透鏡,則其兩側(cè)之焦距相等。
成像規(guī)律
經(jīng)凹透鏡成正立縮小虛像,物與像在透鏡同一側(cè)。1/u(物距)+1/v(像距)=1/f(透鏡焦距)透鏡成像公式(關(guān)于符號的正負(fù):物距u取正值,ν和f取負(fù)值。)
當(dāng)物體為實(shí)物時(shí),成正立、縮小的虛像,像和物在透鏡的同側(cè);當(dāng)物體為實(shí)物時(shí),成正立、縮小的虛像,像和物在透鏡的同側(cè);當(dāng)物體為虛物,凹透鏡到虛物的距離為一倍焦距(指絕對值u
厚的彎月形情況會(huì)更復(fù)雜。當(dāng)厚度足夠大時(shí)相當(dāng)于伽利略望遠(yuǎn)鏡,厚度更大時(shí)還會(huì)相當(dāng)于正透鏡。
與凸透鏡區(qū)別
凸透鏡和凹透鏡的區(qū)別是對光的作用不同,凸透鏡主要對光線起會(huì)聚作用,而凹透鏡主要對光線起發(fā)散作用。成像不同,凸透鏡可以倒立放大虛像和實(shí)像、而凹透鏡只可以正立縮小虛像。焦點(diǎn)不同,凸透鏡有實(shí)焦點(diǎn),而凹透鏡只有虛焦點(diǎn)。
參考資料 >
凹透鏡與凸透鏡成像原理及成像規(guī)律 凹透鏡是發(fā)散還是會(huì)聚.高考網(wǎng).2020-05-17
凸透鏡和凹透鏡_科學(xué)認(rèn)識凸透鏡和凹透鏡的區(qū)別-窩窩攝影網(wǎng).窩窩攝影網(wǎng).2021-11-17