透镜的原理|分类|应用

　　透镜是根据光的折射规律制成的。是由透明物质(如玻璃、水晶等)制成的一种光学元件。透镜是折射镜，其折射面是两个球面(球面一部分)，或一个球面(球面一部分)一个平面的透明体。透镜所成的像有实像也有虚像。透镜可广泛应用于安防、车载、数码相机、激光、光学仪器等各个领域，随着市场不断的发展，透镜技术也越来越应用广泛。

　　如果一个透明物体的两个界面都是球面，或者一个界面是球面，另一个界面是平面，则称此物体为透镜。ZY部分比边缘厚的透镜叫凸透镜，从它们的截面形状来分，有双凸、平凸、凹凸三种。ZY部分比边缘薄的透镜叫凹透镜，从它的截面形状不同，可以分为双凹、平凹和凸凹三种。

　　通过透镜两个球面曲率ZX的直线叫做透镜的主光轴或主轴。主轴上有一个特殊点，通过它的光线传播方向不变，这个点叫做透镜的光心，用字母“O”表示。凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这一点叫做焦点。凸透镜的两侧各有一个焦点，且相对于光心对称，焦点用字母“F”表示。焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距，用字母“f”表示。由于凸透镜具有会聚光线的作用，所以也叫会聚透镜。射向凹透镜的光，经凹透镜后变得发散，由于凹透镜具有发散光线的作用，所以也叫发散透镜。

　　物体到凸透镜的距离大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像;物体到凸透镜的距离在2倍焦距和焦距之间时，成倒立、放大的实像;物体到凸透镜的距离小于焦距时，成正立、放大的虚像。

　　早在我国西汉时期(公元前206～公元25《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则生火。”即我们今天所说的削冰取火。据说在尼罗河美索不达米亚文明时代，祭司在举行宗教仪式时能够“引天火下凡”，祭司所用的道具就是一个简单的凸透镜，利用凸透镜对光线有会聚作用这一特点把易燃物点燃。在大英博物馆的埃及馆里存放两块放大镜，是在塔尼斯(Tanis)发现

　　透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，镜头是由几片透镜组成的，有塑胶透镜(plastic)和玻璃透镜(glass)两种，玻璃透镜比塑胶贵。

　　由前后两个折射面组成的透明介质称为透镜，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。

　　1、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。

　　2、柱面像一根柱子的表面，其中一条子午线是直的，与之垂直的子午线弯度Zda。

　　3、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Zda，与之垂直的子午线弯度Z小。

　　4、非球面整个表面的曲率半径不一致。一般而言，非球面的表面曲率来自于圆锥截面。包括圆、椭圆、抛物线和双曲线。

　　5、平面可以看作特殊的球面，曲率半径无穷大的球面。

　　按透镜的前后表面的形状可以分为球面透镜、圆柱透镜、球柱透镜和环曲面透镜：

　　1、球面透镜(简称球镜)指前后两个面都为球面，或一面是球面，另一面是平面的透镜。球镜又可分为凸透镜(ZY厚、边缘薄)和凹透镜(ZY薄、边缘厚)。凸透镜又可分为双凸、平凸和凹凸三种形式，凹透镜可以分为双凹、平凹和凸凹三种形式。

　　2、圆柱透镜指一面是柱面。另一面是平面的透镜。圆柱透镜又可分为正圆柱透镜和负圆柱透镜。

　　3、球柱透镜指一面是球面，另一面是柱面;或前后两面都是柱面，但方向互相垂直。

　　4、环曲面透镜指一个面是环曲面，另一个面是球面或平面的透镜。

　　如果从光学作用分析，球面透镜可以使平行光线形成一个焦点，而圆柱透镜、球柱透镜和环曲面透镜均不能使平行光线形成焦点，后三者统称为散光透镜。

　　在眼镜光学里，透镜有薄透镜与厚透镜之分：

　　如果透镜的ZY厚度薄到一定程度，透镜的光学性质与其形状和透镜形式无关，这样的透镜就称为薄透镜，即无论凸透镜的形状是双凸、平凸还是凹凸，无论凹透镜的形状

　　透镜是根据光的折射规律制成的，分为凸透镜和凹透镜。透镜可广泛应用于安防、车载、数码相机、激光、光学仪器等各个领域，随着市场不断的发展，透镜技术也越来越应用广泛。

照相机

　　照相机是利用凸透镜能成缩小倒立实像的原理制成的。照相机的镜头应用了一个凸透镜或透镜组，来自物体的光线经过照相机镜头后会在胶卷上形成一个倒立、缩小的实像，物体距离镜头越远，所成的像越小，反之越大。胶卷上涂着一层感光物质，它在曝光后发生化学变化，物体的影像就被记录在胶卷上，经过显影、定影后成为底片，再用底片洗印就得到像片。

　　照相机是摄取景物图像的光学仪器，它的发明使摄影技术得到不断发展，摄影可以帮助我们记录下历史的印迹、传递各种信息、进行艺术创作、给人以审美愉悦等等。随着文明的演变和科学的进步，摄影同人们的生活越来越密切，小到拍摄旅游纪念照片，大到科学研究、航天飞行以及记录人类无法达到的深海景像，都离不开照相技术。

投影仪

　　投影仪主要是利用凸透镜能成放大、倒立实像的原理制成的。投影时，使投影片到凸透镜的距离保持在1~2倍焦距之间，再通过平面镜改变光的传播方向，使向上射的光能够在屏幕上成像，所成的像与投影片相比较是一个倒立、放大的实像。凸透镜离投影片越近，所成的像越大，反之越小。投影时，要先将投影片放在载物台上，然后调节投影片到凸透镜的距离，同时注意调节平面镜的角度，使像成在屏幕中间。

　　投影仪是能将一定大小的图片放大并成像于屏幕上的光学仪器，在日常生活中应用非常广泛，例如多媒体教学及办公设备，它给我们的教学和工作带来很多方便。

放大镜

　　放大镜就是一个短焦距的凸透镜，用放大镜来成正立、放大的虚像。当物体距离凸透镜小于1倍焦距时，通过凸透镜可以看到一个正立的、放大的虚像，像和物体在凸透镜的同侧，放大镜距离物体越近，得到的像就越小，反之越大。

　　放大镜是用来观察细小物体的光学仪器，在我们的日常生活中也有广泛应用