凹透鏡

凹透鏡亦稱為負球透鏡，鏡片的中間薄，邊緣厚，呈凹形，所以又叫凹透鏡。凹透鏡對光有發散作用。近視眼鏡是凹透鏡。

凹透鏡分為雙凹，平凹，凸凹（注意：凸凹透鏡是凹度大於凸度，凹凸透鏡是凸度大於凹度的！）等形式。

基本介紹

• 中文名：凹透鏡
• 別稱：負球透鏡
• 形狀：中間薄，邊緣厚，呈凹形
• 成像：成正立縮小實像，成正立放大實像
• 用途：主要用於矯正近視眼
• 原理：對光的發散作用

簡介

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，沿著散開光線的反向延長線，在投射光線的同一側交於F點，形成的是一虛焦點。（凹透鏡有兩個虛焦點）

凹透鏡三條特殊光

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：一條平行於主光軸，經過凹透鏡後偏折為發散光線，將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，這兩條直線相交於一點，此為物體的像。

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（關於符號的正負：物距u取正值，ν和f取負值。）

透鏡成像規律

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u<f)以內時，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u=f)時，成像於無窮遠；　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內（均指絕對值f<u<2f)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u=2f)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u>2f)時，成倒立、縮小的虛像，像與物在透鏡的異側。

厚的彎月形情況會更複雜。當厚度足夠大時相當於伽利略望遠鏡，厚度更大時還會相當於正透鏡。

用途

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，照於凹透鏡上折射後向四方發散，逆其發散方向的延長線，則均會於與光源同側之一點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。透鏡的半徑越大其焦距越長，如為薄透鏡，則其兩側之焦距相等。

兩側面均為球面或一側是球面另一側是平面的透明體，中間部分較薄，稱為凹透鏡。在光疏介質中使用時，能對入射光束起發散作用，故又稱發散透鏡。又因其焦距為負，又稱負透鏡。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。

凹透鏡所成的像總是小於物體的、直立的虛像，凹透鏡主要用於矯正近視眼。近視眼主要是由於晶狀體的變形，導致光線過早的集合在了視網膜的前面。凹透鏡則起到了發散光線的作用，凹透鏡成一個正立、縮小的虛像,，使像距變長，恰好落在視網膜上了。