厚透镜与薄透镜的区别别太长,也别太短.从成像,焦点,特点

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/19 10:34:15
厚透镜与薄透镜的区别别太长,也别太短.从成像,焦点,特点
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厚透镜与薄透镜的区别别太长,也别太短.从成像,焦点,特点
厚透镜与薄透镜的区别
别太长,也别太短.从成像,焦点,特点

厚透镜与薄透镜的区别别太长,也别太短.从成像,焦点,特点
厚透镜和顶焦度
一,薄透镜
早期的眼镜片,视做薄透镜.透镜的厚度被忽视,镜片的两个主点、两个节点被减化为一亇光学中心点.通过这一点的光线不发生屈折.
薄透镜片的总镜度等于两个折射面镜度之和.D=D1+D2.
如D1=+6.00DS;D2=-8.00DS.则D=-2.00DS.
平行光线入射凸薄透镜可以会聚成一点,于凹透镜会分散,其反向延长线也会聚一点(不考虑球面象差).此点至镜片距离为该薄透镜的后焦距f',f'=1/D.
薄透镜的两折射面的镜度:D1=n-1/r1 D2=1-n/r2
D=D1+D2=(n-1)/r1+(1-n)/r2
=(n-1)(1/r1-1/r2)此乃著名的透镜制造式.
(其中:r1为第一折射面曲率半径,r2是第二折射面曲率半径,n是镜片折射率)
例1:欲加工,D1=+6.00;D2=-8.00的薄镜片,镜片n=1.5,选用镜片模具的曲率半径各为多少?
D1=n-1/r1
r1=n-1/D1=1.5-1/6=0.0833m=83.3mm
r2=1-n/D2=1-1.5/-8=0.0625m=62.5mm
磨具的曲率半径为:r1,83.3mm;r2,62.5mm.
例2:r1为10.46cm, r2为5.23cm. n=1.523, 问薄镜片镜度?
D=(n-1)(1/r1-1/r2)=(1.523-1)/(1/0.1046-1/0.0523)
=-0.5D
薄透镜镜度为:-0.50D
如果用聚散度表示,则:
D=(n-1)(R1-R2)
(其中:R1为第一折射面曲率,R2是第二折射面曲率.
R1=1/r,R2=1/r2).
二,厚透镜
将厚透镜看成有两个折射面包含有一定厚度的光学透明体.厚透镜的总焦度应等于两折射面镜度(D1+D2)加上这一定厚度的光学透明体的镜度.厚透镜有一对主点(物方主点与像方主点),一对节点(物方节点和像方节点),一对焦点(前焦点及后焦点).由于厚透镜置于空气中,前焦距=后焦距,节点在主点内.所以厚透镜可以简化为一对主点和一对焦点.
1, 主点
几何光学解释,主点是光轴上共轭的两点,垂直于主点的两个面为主面,这对共轭面横向放大率=+1,光轴上的两个主点,为物方主点和象方主点.又称前主点和后主点.
于正透镜,(光线从左射入)物方主点在前,象方主点在后;于负透镜,主点则是交叉,象方主点在前物方主点在后.
主点距厚透镜前后顶点位置可以用公式计算:
H=t/n×D2/D
H'=-t/n×D1/D
因此主点位置受镜片形式的影响.H位置受D2的影响;H'的位置受D1的影响.双凸透镜和双凹透镜,两主点在镜片中;平凸透镜前主点在凸面上,平凹透镜后主点在凹面上;正新月或负新月型透镜则可能在镜片外.(如图1)
图1 各 种 厚 透 镜 的 主 点 位 置
H
H'11''
2, 厚透镜的主点镜度
根据库斯特兰德公式,两片有一定间隔的薄透镜,其总镜度为:
D=D1+D2-dD1D2,薄透镜的间隔是空气,n=1.如果间隔是镜片的厚度,则,等效空气距离d,应为镜片厚度除以该镜片折射率:d/n.
其计算公式(推导过程略):
主点焦度D=D1十D2-(d/n)D1D2
例3:一正镜片,D1=+20.00D D2=-5.00D n=1.5 d=9mm
求镜片主点镜度?
解:据公式D=D1+D2-(d/n)D1D2=20+(-5)-0.009/1.5×20×(-5)
=+15.60D
主点镜度为:+15.6D
3, 厚透镜的顶点镜度
前面讲到,主点位置受镜片形式的影响.在具体测试时,无法从主点起始.因此用顶点镜度取代主点镜度.
计算公式(推导过程略):
前顶点镜度 Dv=D/1-(d/n)D2 其中D为主点镜度.
后顶点镜度 Dx=D/1-(d/n)D1 其中D为主点镜度.
例4:(数据同例3)
Dv=D/1-(d/n)D2
=15.6/1-(0.009/1.5)×(-5)
=15.14D
Dx=D/1-(d/n)D1
=15.6/1-(0.009/1.5)×20
=17.72D
前顶镜度为:+15.14D
后顶镜度为:+17.72D

例5:一厚镜片D1=+20.00 D2=0.00 d=9mm=0.009m
n=1.5.求镜片的主点镜度,前顶点镜度及后顶点镜度?
D=D1+D2-(d/n)D1D2
=+20+0-(0.009/1.5)×20×0=+20.00DS
Dv=D/1-(d/n)D2
=[20/1-(0.009/1.5)×0]=+20.00DS
Dx=D/1-(d/n)D1
=[20/1-(0.009/1.5)]×20=+22.73DS
主点镜度:+20.00D
前顶点镜度:+20.00D
后顶点镜度:+22.73D
从上可以看出:
1),厚透镜总镜度不等于两折射面镜度之和.
2),前顶镜度与第二折射面的形式有关;反之后顶镜度与第一折射面形式相关.
三, 顶焦(镜)度
国家标准10810中规定,单焦点眼镜片的检测标准是后顶焦度检测;双焦点、三焦点和渐进多焦点镜片是外顶焦度法.隐形眼镜也是后顶焦检测法.实际上将所有眼镜片看做厚透镜,只是中心厚度很薄的镜片将中心厚度忽略为O.
例6:D1=+3.00 D2=-10.00 d=0.8mm n=1.5 求后顶焦度及与薄透镜焦度的区别.
薄透镜焦度:D0=D1+D2=3+(-10)=-7.00DS
主点镜度:D=D1+D2-d/nD1D2
=-7-(0.0008/1.5)×3×(-10)=-6.984DS
后顶焦度:Dv=D/(1-d/n)D1
=--6.984/(1-0.0008/1.5)×3
=-7.01DS
区别:-7.01-(-7)=0.01DS
例7:D1=+9.00 D2=-2.00 d=8mm n=1.6.求后顶镜度及与薄透镜的区别.
解: 薄透镜镜度:D0=D1+D2=9+(-2)=+7.00DS
主点镜度:D=D1+D2-d/nD1D2=7-0.008/1.6×9×(-2)
=7.09DS
后透镜镜度:Dv=D/(1-d/n)D1=7.09/(1-0.008/1.6)×9
=+7.42DS
区别:7.42-7=0.42DS
显然:
1,镜片中心厚度影响到后顶镜度.
2,镜片加工应控制中心厚度,不影响强度下,尽可能薄.

厚的折光力弱,薄的强
物距=焦距时,像在无穷远,也就是不成像
物距在一倍焦距~两倍焦距之间的,像在两倍焦距之外
物距大于两倍焦距,像在一倍~两倍焦距之间
光线平行入射时,像在焦距上
以上都成实像
物距小于一倍焦距时,相距小于物距,但是成虚像
这些要视具体情况来分析
光线在均匀介质内行进时,会沿直线前进。当光线遇到两不同介质的接口时,...

全部展开

厚的折光力弱,薄的强
物距=焦距时,像在无穷远,也就是不成像
物距在一倍焦距~两倍焦距之间的,像在两倍焦距之外
物距大于两倍焦距,像在一倍~两倍焦距之间
光线平行入射时,像在焦距上
以上都成实像
物距小于一倍焦距时,相距小于物距,但是成虚像
这些要视具体情况来分析
光线在均匀介质内行进时,会沿直线前进。当光线遇到两不同介质的接口时,部份光线会反射,也有部份会折射。光线反射时,满足 反射定律:入射角θ = 反射角。光线折射时,满足 折射定律:而且 入射线 、法线、反射线与折射线 都在同一平面上。以下动画 让(你)你体会 光线穿过 厚透镜时的 物理情境。当光线与对称轴线的距离远小于透镜直径时,且透镜厚度远小于曲率半径时,则可以用近轴近似,形成薄透镜-有固定 焦距。
http://220.164.18.227/mdv-kj/wl/html/phy_2_17/2/thicklens.htm

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厚透镜与薄透镜的区别别太长,也别太短.从成像,焦点,特点 汽车大灯双透镜与双光透镜的区别 厚透镜与薄透镜之间有什么区别?成像规律有什么不同? 什么是厚透镜,它跟薄透镜有什么区别 汽车大灯双透镜与双光透镜的区别同时说明一下优点和缺点 led 平光面透镜和聚光透镜的区别~刚接触到led.手上只有平光面透镜.我想区别是不是在于平光面透镜旁边有光出来.而聚光透镜只会从顶部出光? 鱼眼透镜和普通透镜的区别?最近想改灯. 边缘与中间一样厚,且弯曲的透镜,是什么透镜? 透镜中,除了薄透镜还有什么透镜,有什么作用,和薄透镜有什么区别? 透镜的概念:-------------------------------------称为透镜 请问什么是薄透镜?有厚透镜吗? 如何区别凸凹透镜? 1.在薄透镜左侧有一光源AB,在透镜右侧的光屏S上可得到光源清晰的像.现移去光屏,从光源上B点发出的如图所示的光线BP经过透镜后,A.将与主光轴交于原光屏S的右侧B.将与主光轴交于透镜与原 从透镜的结构解释为何穿入薄透镜中心的光不会改变方向如题 如图所示的薄透镜,不能直接比较中间与边缘的厚度,请你判断它属于什么透镜,说明理由 什么是透镜垫?透镜垫的作用?透镜垫和法兰垫是一种东西吗?二者有什么区别.. 1、中间厚、边缘薄的透镜叫 ,这种透镜对光线有 作用,能使与主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这点1、中间厚、边缘薄的透镜叫 ,这种透镜对光线有 作用,能使与主光轴平行的光线会 玻璃透镜哪家做的产品质量好.led透镜、光学透镜、玻璃透镜、工矿灯透镜、汽车透镜.