柱面透镜

2021-04-20 14:41:46 浏览:1350

定义

圆柱面透镜是由圆柱体玻璃的一部分截制而成,又称柱镜[1]

分类

柱面透镜由一个柱面和一个平面组成,分为正柱面透镜和负柱面透镜。其中正柱面透镜又称凸柱镜其实物示意图如图1所示,其特点是中间厚边缘薄;负透镜又称凹透镜,其实物示意图如图2所示,特点是中间薄,边缘厚[2]

 

图 1 正柱面透镜实物图

 

图 2 负柱面透镜实物图

主子午线

如图 3所示为正柱面透镜示意图,图中虚线部分为柱面的轴,R和H分别表示圆柱的半径和高。柱面在与轴平行的方向上是平面,柱面在与轴垂直的方向上是圆形的,弯度最大。这两个方向称为柱面的两条主子午线方向,分为轴向子午线和屈光子午线。其中轴向子午线是与轴平行的子午线,在柱面上是平的,没有弯度。屈光子午线是与轴垂直的子午线,在柱面上是圆形的,弯度最大。

 

图 3 柱面透镜结构示意图

光学特性

(1)如图4所示为柱面透镜光线传输特性示意图。光线通过轴向子午线不会出现散居度的改变,光线通过屈光力子午线会出现散居度的改变。

 

图 4 柱面透镜光线传输特性示意图

(2)凡与柱镜轴成直角方向的平行投射光线,其屈折作用视凸柱镜或凹柱镜而异。如图5所示光线通过柱面透镜,将形成一条与轴向平行的焦线。

 

图 5 柱面透镜焦线示意图

(3)柱镜各子午线上屈光力不等,且按规律周期性变化。

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