
凸透镜和凹透镜是两种常见的光学透镜,它们的结构、光学性质和应用场景有明显区别。以下是两者的主要差异:
1. 结构形状
凸透镜(会聚透镜):
中间厚、边缘薄,形如两个球面的凸起部分(如双凸、平凸或凹凸透镜)。
凹透镜(发散透镜):
中间薄、边缘厚,形如两个球面的凹陷部分(如双凹、平凹或凸凹透镜)。
2. 对光线的作用
凸透镜:
具有会聚光线的作用。平行光(如太阳光)通过凸透镜后,光线会向主轴方向会聚,交于焦点(实焦点)。
焦距为正(符号为 f > 0 )。
凹透镜:
具有发散光线的作用。平行光通过凹透镜后,光线会向外发散,其反向延长线交于虚焦点。
焦距为负(符号为 f < 0 )。
3. 成像特点
凸透镜:
可形成实像或虚像,具体取决于物体位置:
当物体在焦点以外(u > f )时,成倒立的实像(如相机、投影仪)。
当物体在焦点以内(u < f )时,成正立、放大的虚像(如放大镜)。
像的大小和位置随物距变化而变化。
凹透镜:
只能形成正立、缩小的虚像,无论物体放在何处,像始终位于物体同侧,且比物体小。
4. 符号规则(光学计算中)
凸透镜:焦距 f > 0 ,实物距 u > 0 ,实像距 v > 0 。
凹透镜:焦距 f < 0 ,实物距 u > 0 ,虚像距 v < 0 。