凹凸镜成像的原理是什么？

Question

如题所述

Answer 1

凹凸镜成像的原理是折射与反射。具体来说:
1. 凹镜成像原理是折射。凹镜的表面为凹面。它可以把入射的平行光线折射到一个点,形成一个倒立的细小图像。凹镜按折射定律折射入射光线,使其交汇于焦点,进而在焦点处形成微小的倒立图像。
2. 凸镜成像原理是反射。凸镜表面为凸面,它可以把入射的平行光线通过反射使之发散开,不能形成明确的成像。凸镜是通过光线的反射使入射光线发散,难以收集于一点,所以焦点和清晰图像的形成受到限制。
3. 凹凸镜成像遵循光学矩阵振幅传递和相位传递的原理。凹凸镜在一定条件下,可以视为薄透镜。入射光线与镜面发生的折射或反射,遵循费马定律,并符合光的传播定律。通过矩阵方法可以推导出凹凸镜的光学系统函数和传递函数。
4. 凹凸镜成像受限于球面像差等因素。由于凹凸镜采用球面设计,难以避免像差的产生,特别是离轴角度较大时。这制约了凹凸镜成像的清晰度和质量。采用非球面设计可以在一定程度上修正这种像差,提高成像效果。
所以,凹凸镜成像原理主要是折射与反射,遵循光的几何光学定律和波动学原理,但受光学像差的影响而难以达到理想成像效果。理解凹凸镜的成像机制,对学习光学原理和使用光学元件至关重要。非球面光学设计的发展也使得像差控制成为提高光学系统成像质量的关键。

Answer 2

凹透镜的成像原理：

经凹透镜成正立缩小虚像，物与像在透镜同一侧。当物体为实物时，成正立、缩小的虚像，像和物在透镜的同侧；当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为一倍焦距（指绝对值）以内时，成正立、放大的实像，像与物在透镜的同侧。

凸透镜的成像原理：

凸透镜拥有放大作用。凸透镜二倍焦距分大小，一倍焦距分实虚正倒。