負透鏡

負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，又稱“發散透鏡”。近視眼鏡是負透鏡。

負透鏡包括雙凹透鏡、平凹透鏡、凸凹透鏡（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：負透鏡
• 外文名：Negative lens
• 性質：中間薄周邊厚的透鏡
• 類別：透鏡
• 別稱：凹透鏡
• 領域：光學

簡介

負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，又稱“發散透鏡”。近視眼鏡是負透鏡。

負透鏡包括雙凹透鏡、平凹透鏡、凸凹透鏡（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。

a.雙凹透鏡--是兩面的透鏡；

b.平凹透鏡--是一面凹、一面平的透鏡；

c.凸凹透鏡--為一面凸、一面凹的透鏡。

平行光線通過負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。（負透鏡有兩個虛焦點）

負透鏡三條特殊光

原理

負透鏡成像的幾何作圖與正透鏡原則相同。從物體的頂端亦作為兩條直線：一條平行於主光軸，經過負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

經負透鏡成正立縮小虛像，物與像在透鏡同一側。

透鏡成像規律：。

（關於符號的正負：物距u取正值，ν和f取負值。）

（1）當物體為實物時，成正立、縮小的虛像，像和物在透鏡的同側；

（2）當物體為虛物，負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；

（3）當物體為虛物，負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；

（4）當物體為虛物，負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；

（5）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；

（6）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。

凹透鏡散光作用

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，照於負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。負透鏡又稱為發散透鏡。負透鏡的焦距，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，稱為負透鏡。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，又稱凹透鏡。對薄的負透鏡，成像公式、橫向放大率公式和符號法則均與正透鏡相同。

負透鏡所成的像總是小於物體的、直立的虛像，負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。負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。