旋转二次曲面透镜基点和基面的位置确定

在光学仪器中,非球面透镜具有一定的实用价值,故对旋转二次曲面透镜光学性质的研究将有重要意义．根据等效光学系统理论和旋转二次曲面折射的焦距公式,并考虑了透镜两曲面的不同形状及不同曲率,导出了旋转二次曲面透镜的主距公式和焦距公式,统称为旋转二次曲面的基点位置公式．这些公式具有一般性,该文进行了分类讨论,最后给出了应用实例     

“旋转二次曲面及旋转二次曲面透镜的成像研究与应用”通过鉴定

我校主持的商丘市科技攻关项目“旋转二次曲面及旋转二次曲面透镜的成像研究与应用”( 9910 715)于2 0 0 0年 6月 2 8日通过商丘市科学技术委员会组织的鉴定 ,鉴定结论为 :“旋转二次曲面及旋转二次曲面透镜的成像研究与应用”创造性地应用焦点和焦点参数作为基本量 ,系统地研究了旋转二次曲面及其透镜的近轴成像规律和物、像方焦距公式及光焦度公式 ,在此基础上 ,根据光学系统的等效理论 ,导出了旋转二次曲面透镜的成像公式 ,以及系统的主距、焦距、节距和光焦度公式 ,进而得到旋转二次曲面光学系统的光心及光心距公式 .该项目抓住了问题的…     

消球差旋转二次曲面的成像理论

当今光学仪器中，大都使用球面透镜，而这种透镜易形成较大像差，非球面透镜能够克服球面透镜的缺点．具有很高的实用价值．本文给出了消球差旋转二次曲面和消球差旋转二次曲面透镜，利用这种透镜能提高光学仪器的成像质量、简化内部结构．     

旋转二次曲面薄透镜与平面镜组成的折反光学系统的性质研究

根据等效光学系统理论,探讨了旋转二次曲面薄透镜与平面镜组成的折反光学系统的等效性质,确定了等效反射面和光心的位置,在此基础上正确导出了等效曲率半径、焦距和成像公式.     

旋转二次曲面成像在物理教学中的应用研究

选择焦点和焦点参数为基本量，将几何光学中只研究球面成像，扩展到旋转二次曲面成像、研究了旋转二次曲面及其透镜的成像规律和成像质量等问题，展现了研制各种旋转二次曲面透镜的必要性，为光学仪器的改进和更新换代奠定了理论基础、将旋转二次曲面的成像理论引入了几何光学教学和新的几何光学教材中。从只研究球面成像扩展到整个旋转二次曲面，从而扩大了学生的知识面，培养了学生的科研能力和创造思维能力。     

旋转二次曲面厚反射镜的光学性质

根据等效光学系统理论,确定了旋转二次曲面厚反射镜的等效反射面和光心位置,在此基础上正确导出了等效曲率半径、焦距和成像公式.     

旋转二次曲面成像公式的两种新推导方法

利用折射定律和旋转二次曲面在直角坐标系下的统一方程，分别导出了旋转二次曲面在近轴条件下的成像公式．     

透镜的焦距是一个常量吗？

透镜的焦距是一个常量吗？江苏省通州市姜灶中学徐大伟焦距是透镜的一个主要参数．固定透镜的焦距是否是一个常量呢？答案是否定的．因为透镜的焦距除了与自身因素（玻璃材料、表面凹凸程度）有关外，还与透镜周围介质和所用光的颜色两个因素有关．一束平行于主光轴光线通...     

基于高斯成像公式测量凹透镜焦距在初中物理教学中的应用

透镜的焦距决定了其成像的品质和规律,是反映透镜特性的基本参数之一.对于凹透镜焦距的测量则是物理光学实验中的一项基本实验内容.本文中利用透镜的高斯成像公式来测量凹透镜的焦距,即借助一凸透镜得到所测凹透镜的虚物,该虚物经凹透镜成一实像于挡光板上,通过测量该凹透镜的虚物距和实像距,代入高斯成像公式求得焦距.改变凹透镜和挡光板...     

几何光学中成像公式的讨论

在学习几何光学中，我们发现其公式比较繁多，要逐一死记并非易事。下面介绍由薄透镜物像公式出发．把单球面折射、反射的成像公式，厚透镜成像公式方便地导出，以便于记忆。在光学教科书中，均导出了薄透镜成像公式，其形式为：这里，n1──物方介质折射率n2──像方介质折射率n──透镜本身材料折射率S──物距S1──像距。1薄透镜高斯公式得薄透镜的高斯公式：（2）2单球面折射成像公式为单球面折射物像公式。对于（3）式，两边同除以得和像方焦距得球面折射成像的高斯公式为：3球面反射物像公式为单球面反射的成像公式。同样引入f1＝f…     

惠更斯目镜消色差浅析

惠更斯目镜是光学仪器中最常用的一种目镜。各类教科书对惠更斯目镜在光学仪器中所起的作用及其光学原理都有详细说明.本文仅对惠更斯目镜消色差的问题做一讨论.实际的光学材料,对于不同波长的色光折射率是不同的,波长愈短折射率愈高.由薄透镜焦距公式1/f’=(n-l)·(1/r_1-1/r_2)可知,一个透镜对不同颜色的光将有不同的基点,或有不同的焦距.即使透镜对在近轴区域的点物成象时,由于各色光的焦距不同,对一定的物距s用高斯公式也可以求得不同的象距S’.按色光的波长由短到长在光轴上得到一系列不重合的象点.这种现象就是纵向色差或位置色差.其次,由横向放大率公式β=-X’/f’可知,放大率均与透镜的焦距有关.对不同色光有不同焦距、有不同放大率.于是一物体将由透镜生成一系列的与各色光对应的高度不同的象,这就是放大率色差.     

粗测凸透镜焦距方法的探讨

凸透镜是重要的光学元件之一,焦距又是表征透镜折光性能的重要物理量,因此,测量凸透镜的焦距便成了教学的重点。高中课本专门安排实验:“测量凸透镜的焦距”,介绍了较精确的公式法,即用透镜成像公     

薄透镜焦距测量实验中焦深问题的研究

从焦深理论出发,解释了在薄透镜焦距测量实验中无法精确确定像所在位置(像距)的现象,并从理论和实验分析了这一不确定度与物距的关系.根据焦深理论对焦距测量中常采用的两种实验方法(二次成像法和成像公式法)的实验精度进行了分析.结果表明采用成像公式法测量透镜焦距,并且物距较小时,测量的精度较高.     

用分光仪精确测定凹透镜焦距

利用分光仪测定凹透镜焦距，自制一个可微调的透镜支架，得到两柬垂直于透镜主截面的平行光束，测出两束平行光的间距和其通过透镜后的发散角度，从而计算出凹透镜焦距，测量结果与辅助透镜成像法比较，相对误差可减小到0．26％。     

薄透镜组合焦距的一种推导

现行的“光学”教本,在介绍“空气中的薄透镜组”这部分内容时,对于此种组合的焦距公式的推导,一般都是采用理想光具组的公式推出或者用矩阵方法推出。在师专“光学”教学中,对上面两种方法都不要求讲,因而在讲授上面所述内容时,必须设法用别的方法来推出薄透镜组合的焦距f′及f的公式。我们采用了逐次求象法和焦距定义,来推导f′及f,具体推导如下:     

用透镜成像法测量液体的折射率

制作一个液槽装置,在其内部可放置一个透镜,组成一个透镜组,该透镜组的液体可任意更换。通过测量透镜组的焦距,用透镜成像公式可计算出未知液体的折射率。     

例析光学解题策略

题1 如图1-1所示,分别从凸透镜的2倍焦距和1倍焦距处射向透镜的两条光线,请在图中画出它们通过透镜后的光路（P是与透镜距离等于2倍焦距能位置）．     

关于各种形状透镜的焦距公式

采用直观的方法得出了空气中各种形状的薄透镜的焦距公式,使其物理意义更加明显。     

凸透镜二倍焦距处成像探析

在做验证透镜成像规律的实验时，常用蜡烛的烛焰作为物体来观看它的成像规律，从而验证透镜的成像规律．从理论上讲，当把物体放在凸透镜前距光心二倍焦距的地方时，它应当成一个等大倒立的实像，像距为二倍焦距．在实际实验中，当把烛焰放在凸透镜前距光心二倍焦距的地方，把光屏放在凸透镜的另一侧距光心二倍焦距的地方时，从光屏上看到的烛焰的像和烛焰并不是等大的，通常看到的像比物小．下面分析其中的原因。     

透镜的主轴不可忽视

对于透镜成象问题,或者用公式解,或者用作图解. 关于透镜公式:1/u+1/v=1/f 其中一切有关的名词——光心、焦点、焦距、物距、象距,无一不是以透镜的主轴为“依托”. 关于透镜成象作图,人们总是选择三条特殊光线中的任意二条来完成.三条特殊光线是:①跟主轴平行的光线,折射后通过焦点;②通过焦点的光线;折射后跟主轴平行;③通过光心的光线经过透镜后方向不变.这三条特殊光线所依附的“根”,也是透镜的主轴. 我们所说的透镜成象,其限定条件是近轴光线.“近轴”就是以透镜的主轴为标准参考线.因此,透镜的主轴是透镜成象公式解和作图解的根本所在.忽视了透镜的主轴,有些问题将无法求解;而抓住了透镜的主轴,有些似乎无法求解的问题将能得到巧解. 例1.设法求出在凸透镜光轴上焦距以外的A点