簡介
凹透鏡亦稱為負球透鏡,鏡片的中央薄,周邊厚,呈凹形,所以又叫凹透鏡。凹透鏡對光有發散作用。平行光線通過凹球面透鏡發生偏折後,光線發散,成為發散光線,不可能形成實性焦點,沿着散開光線的反向延長線,在投射光線的同一側,形成的是虛焦點。
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,經過凹透鏡後偏折為發散光線,将此折射光線相反方向返回至主焦點;另一條通過透鏡的光學中心點,這兩條直線相交于一點,此為物體的像。
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,照于凹透鏡上折射後向四方發散,逆其發散方向的延長線,則均會于與光源同側之一點F,其折射光線恰如從F點發出,此點稱為虛焦點。在透鏡兩側各有一個。凹透鏡又稱為發散透鏡。凹透鏡的焦距,是指由焦點到透鏡中心的距離。透鏡的球面曲率半徑越大其焦距越長,如為薄透鏡,則其兩側之焦距相等。
薄凹透鏡
當物體為實物時,成正立、縮小的虛像,像和物在透鏡的同側;當物體為虛物,凹透鏡到虛物的距離為一倍焦距(指絕對值)以内時,成正立、放大的實像,像與物在透鏡的同側;當物體為虛物,凹透鏡到虛物的距離為一倍焦距(指絕對值)時,成像于無窮遠;當物體為虛物,凹透鏡到虛物的距離為一倍焦距以外兩倍焦距以内(均指絕對值)時,成倒立、放大的虛像,像與物在透鏡的異側;當物體為虛物,凹透鏡到虛物的距離為兩倍焦距(指絕對值)時,成與物體同樣大小的虛像,像與物在透鏡的異側;當物體為虛物,凹透鏡到虛物的距離為兩倍焦距以外(指絕對值)時,成倒立、縮小的虛像,像與物在透鏡的異側。如果是厚的彎月形凹透鏡,情況會更複雜。當厚度足夠大時相當于伽利略望遠鏡,厚度更大時還會相當于正透鏡。
成像
經凹透鏡成正立縮小虛像,物與像在透鏡同一側。 1/u(物距)+1/v(像距)=1/f(透鏡焦距)透鏡成像公式(關于符号的正負:物距u取正值,ν和f取負值。)n當物體為實物時,成正立、縮小的虛像,像和物在透鏡的同側;當物體為虛物,凹透鏡到虛物的距離為一倍焦距(指絕對值u2f)時,成倒立、縮小的虛像,像與物在透鏡的異側。n厚的彎月形情況會更複雜。當厚度足夠大時相當于伽利略望遠鏡,厚度更大時還會相當于正透鏡。