凹透镜的作用

　　凹透镜所成的像总是小于物体的、直立的虚像，凹透镜主要用于矫正近视眼。近视眼主要是由于晶状体的变形，导致光线过早的集合在了视网膜的前面。凹透镜则起到了发散光线的作用，使像距变长，恰好落在视网膜上了。

凹透镜的作用

　　凹透镜亦称为负球透镜，镜片的ZY薄，周边厚，呈凹形，所以又叫凹透镜。凹透镜对光有发散作用。平行光线通过凹球面透镜发生偏折后，光线发散，成为发散光线，不可能形成实性焦点，沿着散开光线的反向延长线，在投射光线的同一侧交于F点，形成的是一虚焦点。

　　凹透镜成像的几何作图与凸透镜者原则相同。从物体的顶端亦作为两条直线：一条平行于主光轴，经过凹透镜后偏折为发散光线，将此折射光线相反方向返回至主焦点;另一条通过透镜的光学zhong心点，这两条直线相交于一点，此为物体的像。

　　凹透镜可以做近视镜，也可以用来制作显微镜、望远镜。

凹透镜焦距测量

　　凹透镜是一种发散透镜。凹透镜所成的像总是小于物体的、直立的虚像。因此测量凹透镜焦距的方法较复杂一些。一般采用以下几种方法：①辅助透镜成像法。②视差法，是根据眼睛通过透镜观看物体的位置。③望远镜法。④利用焦距仪。

　　辅助透镜成像法：

　　辅助透镜成像法，即是利用凸透镜成的实像作为凹透镜的虚物，Z后经凹透镜成实像，根据物像公式计算出焦距，这是一种实验常用的实验方法。常用一个已知焦距的凸透镜与之组合成为透镜组，物体发出的光线通过凸透镜后汇聚，在经凹透镜后成实像。如下图，凹透镜的物距u，凹透镜的像距v，由：-(1/u)+(1/v)=(1/f)(虚像的物距为正)，可求出f，由于u

　　利用正透镜测量凹透镜的焦距的实验步骤如下：

　　①先利用已知焦距的凸透镜得到实像A'B'。

　　②在凸透镜与像之间放上凹透镜，移动像屏，得到A"B"。

　　③测出物距和像距，即可算出凹透镜焦距。

　　④改变正透镜的位子，反复测量三次。求出平均值和不确定度。

　　在这个辅助透镜测量凹透镜实验中象距的测定也就是成象位置的确定，决定于实验者根据成象清晰程度的主观观察，由透镜成象原理，在近轴条件下，一个物点必有与之相对应的一个象点，然而实验时，在物距不变的情况下，因人眼的局限性和象差等因素的干扰，使得在一定的间隔范围内，实验者主观感觉看到的象都是清晰的，从而影响到成象位置的确定，因此实验结果误差较大。依据镜的成象原理来设计实验，测量凹透镜焦距，实验的物理意义明确，有助于学生对凹透镜成象规律的认识，在测量精度要求不高的情况下，也可用它测量焦距。

　　激光法：

　　凹透镜对光有发撒作用，实物无法成实像，所以借用凸透镜测量的方法，光路复杂，同时由于存在视深，像的清晰度也不易判别，所以测量凹透镜焦距的误差比较大，但如果要在原有实验条件的基础上提高测量精度，就必须对上述实验方法加以改进，因人眼本身对光强反映是非线性的，人眼的局限性决定了凭眼睛很难看出确切的成象位置，所以要提高测量精度，首先就要避免用人眼直接对象的清晰程度作主观判断。要解决上述问题，可以通过改变实验的光源，来提高测量精度。利用激光作为光源可以做到，实验可以利用激光模拟凹透镜虚物成虚像的光路，运用相似三角形原理，将物距-像距法运用到凹透镜焦距测量中，可以不用借助其他光学器件。

　　用激光法测量凹透镜焦距的原理，实验光路图如下图：

　　用两束激光模拟位于P点的实物，两束入射光线经凹透镜折射后在屏上形成两点的距离为d1;未经凹透镜时在屏上形成的光点的间距为d2;光线在透镜平面上形成光点的间距为d3，屏与透镜之间的距离为L。计算得f=d3L/(d1-d2)。

　　故只需测得d1，d2，d3以及屏与透镜之间的距离L，便可得到凹透镜的焦距。

　　激光法测量凹透镜焦距的实验步骤：

　　①打开两个激光光源，使两束光线在屏上交于一点，模拟出一个位于P点的实物。

　　②将屏向右推动一段距离，在屏与P点之间放入待测凹透镜，在屏的坐标纸上描出激光经透镜发撒两光源在屏上形成的光点位置，记下屏的位置L1，凹透镜的位置L2和屏上两光点的距离d1。

　　③取下待测凹透镜，在屏的坐标纸上描出此时两光源在屏上形成的光点位置，记下两光点间的距离f'。

　　④在凹透镜的位置上放上屏，在屏的坐标纸上描出两光源在屏上形成光点的位置，记下光点间的距d3。

　　⑤测出d1，d2，d3以及屏与透镜之间的距离L，可以求得凹透镜的焦距。

　　利用激光法测量凹透镜焦距的实验，用相似三角形原理，结合激光的特性模拟出凹透镜实物成虚像的光路原理，与利用凹透镜的方法相比较，提高了测量的精确度。