球面透镜培训讲学.ppt

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1、球面透镜金陵科技学院材料工程学院COPYRIGHT视光学技术学院透镜概述透镜的概念由前后两个折射面组成的透明介质称为透镜（lens），这两个折射面至少有一个是弯曲面。弯曲面可以为球面、柱面、环曲面或非球面。球面，顾名思义，像一个圆球的表面，各条子午线都是弯的，且弯度都相等。柱面，像一根柱子的表面，其中一条子午线是直的，与之垂直的子午线则弯度最大。环曲面，简而言之，就像一个鼓的表面，各条子午线都有弯度，其中一条子午线弯度最大，与之垂直的子午线弯度最小。平面，可以看作特殊的球面，半径无穷大的球面。2金陵科技学院材料工程学院COPYRIGHT视光学技术

2、学院一、球面透镜的定义和种类（一）球面透镜的定义球面透镜：前后表面均为球面，或一面为球面、一面为平面的透镜3金陵科技学院材料工程学院COPYRIGHT2005视光学技术学院456金陵科技学院材料工程学院COPYRIGHT2005视光学技术学院（二）透镜的种类透镜为凸透镜和凹透镜两种中央比边缘厚的透镜称为凸透镜，也称为正透镜、会聚透镜；中央比边缘薄的透镜称为凹透镜，也称为负透镜、发散透镜。根据透镜前后两面的形状，透镜可以分为以下六种类型：1、双凸透镜2、平凸透镜3、凸新月形透镜4、双凹透镜5、平凹透镜6、凹新月形透镜7金陵科技学院材料工程学院COP

3、YRIGHT2005视光学技术学院8同一屈光力的透镜可以有无数种形式序号前表面屈光力后表面屈光力透镜屈光力透镜形式1+4.00+4.00+8.00等双凸2+6.00+2.00+8.00双凸3+8.000.00+8.00平凸4+10.00-2.00+8.00浅新月5+14.00-6.00+8.00新月6+16.00-8.00+8.00深新月金陵科技学院材料工程学院COPYRIGHT2005视光学技术学院二、透镜（薄透镜）的光学特性（一）透镜常用光学名词解释。1、曲率半径(r)：球面弧的曲率半径。2、曲率（R）：球面的弯曲程度。曲率半径越小，曲率越大

4、。3、曲率中心(c)：球面弧的圆心。4、主光轴：透镜前后两表面曲率中心的联线。5、透镜的焦点：光轴上无穷远的物体发出的平行光线通过透镜，在光轴上所成的点。透镜的第一焦点（F1），第一焦点又称为物方焦点。第二焦点（F2），也称为像方焦点。6、透镜的焦距：透镜第二主点至第二焦点的距离为第二焦距。7、光学中心：为透镜上的一点，通过该点的光线不发生屈折，按原方向传播。10金陵科技学院视光学技术学院COPYRIGHT2005视光学技术学院11金陵科技学院视光学技术学院COPYRIGHT2005视光学技术学院图3-1-4透镜的第一焦点12金陵科技学院视光学技

5、术学院COPYRIGHT2005视光学技术学院图3-1-3透镜的第二焦点13金陵科技学院视光学技术学院COPYRIGHT2005视光学技术学院（二）透镜成像规律1．凸透镜成像规律物体位置像的位置像的正倒像的大小像的虚实∞＞u＞2f在异侧f＜v＜2f倒立缩小实像u=2f在异侧v=2f倒立等大实像f＜u＜2f在异侧∞＞v＞2f倒立放大实像u=fv=∞不成像O＜u＜f在同侧v＞u正立放大虚像14金陵科技学院视光学技术学院COPYRIGHT2005视光学技术学院15金陵科技学院视光学技术学院COPYRIGHT2005视光学技术学院凹透镜所成的像，无论物体

6、的位置在焦点以外还是焦点以内，它经凹透镜折射后，所成的像，都是缩小的，正立的虚像。像和物在透镜的同侧。因此它的成像规律，不同于凸透镜那样复杂。2．凹透镜成像规律16金陵科技学院视光学技术学院COPYRIGHT2005视光学技术学院（三）透镜屈光力的相关计算透镜对光线聚散度改变的程度称为透镜的屈光力（dioptricpower）或镜度。1、透镜各子午线上屈折光线的能力相等由于透镜各方向上的曲率半径均相等，所以透镜各子午线上屈折光线的能力均相等，透镜的屈光力数值是单一的（故球面透镜在眼用镜片中也称为单光片）。屈光力在数值上等于透镜焦距的倒数。其中为焦

7、距，F为屈光力，屈光力的单位为屈光度，符号为“D”，量纲为。很多书将透镜的第二焦点（F2）简称透镜的焦点（F`），第二焦距（f`2）简称为透镜的焦距（f`）17金陵科技学院视光学技术学院COPYRIGHT2005视光学技术学院例：屈光度为+4.00D的凸透镜，其焦距：薄透镜位于空气中时，第二焦点和第一焦点分居透镜的两侧，且与透镜的距离相等。例：屈光度为-3.00D凹透镜，其焦距：第二焦点和第一焦点均为虚焦点第二焦点和第一焦点均为实焦点18金陵科技学院视光学技术学院COPYRIGHT2005视光学技术学院2．透镜的面屈光力光束从一种介质通过单球面界

8、面（SSRI）进入另一种介质，光束的聚散度将发生改变。球面使光束聚散度改变的程度称为此球面的面屈光力。如光束从折射率为n1的介质，通过曲