最新产品
暂无信息 |
常见的光学仪器原理简介-透镜的厚度,折射率,镜面的曲率和焦点之间的关系
在光学仪器中如显微镜和望远镜或生活用品如照相机,眼镜等,
常可见到透镜和面镜的存在,而这些光学元件不外乎利用光的折射定律和反射定律来导引光的路径进而达到这些元件的设计目的。
常见的透镜约略可分为凸透镜和凹透镜,当然可再细分许多种类,同样的面镜也可约略分为凸面镜和凹面镜。
整体而言若一平行光通过一透镜(凸透镜)后汇聚在一点,我们称此点为焦点,此点和透镜中心点距离我们称焦距,此透镜我们称之为正透镜,同样的当光通过透镜(凹透镜)后发散,我们可将这些发散的光迹做图往前延伸,发现光似乎由透镜前某点发散出来,这点同样的也称之焦点,只是对比于正透镜,此焦距是负的,因此又称之为负透镜,藉由造镜者公式,我们可了解透镜的厚度,折射率,镜面的曲率和焦点之间的关系。
其中
f为焦距
n 镜片折射率
n' 镜片周遭物质之折射率
R1 近光源端之镜面曲率半径
R2 远离光源端之镜面曲率半径
就凸透镜的成像方式会和物体离透镜的距离(物距)有关,当物距大于两倍焦距时,成像为倒立且缩小的实像,物距介于一倍至两倍焦距时成像为倒立放大的实像,当物距小于焦距时形成正立且放大的虚像,影片中简短的说明了通过透镜的光迹,以及成像原理(模拟实验连结)。
凹透镜的成像为缩小正立虚像,像距小于焦距,可参考模拟实验。
凹面镜会将反射的光往内偏折,因此其特性倾向将光汇聚起来,影片中可见到利用大型的抛物面镜将太阳光聚焦所产生的热将水煮沸(影片),此外其成像方式可参考(连结1,2),当物距小于焦距时所成的像为正立且放大的虚像,当物距等于焦距时成像在无穷远,物距介于一倍至两倍焦距之间其成像在两倍焦距之外,是一个倒立放大的实像,物距在两倍焦距之外时其成像为倒立缩小实像,位于一倍至两倍焦距之间。
凸面镜由于焦点和两倍焦点皆在光源的另一侧,因此只能形成虚像,此类面镜有着将入射光反射并发散的现象(连结1,2),常见于汽车的照后镜,或路口之反射镜。
参考资料:
http://www.jiance17.com/
金相显微镜 , 光学显微镜百科