平行光に対する両凹面レンズの発散効果

凹レンズ、負球面レンズとも呼ばれ、薄い中心と厚い縁を持ち、凹のような形状をしている。そのため、凹レンズとも呼ばれています。凹レンズは光に散乱作用がある。それは一般的に近視眼鏡に用いられ、双凹、平凹、半月板など様々な形がある。

両凹面レンズの原理

イメージングに使用されるジオメトリは凸レンズのジオメトリと同じです。物体の上部から2本の線を引く：1本は主軸に平行で、凹面レンズを通過した後に発散光線に偏向し、それから反対の方向で焦点に戻る、もう1つはレンズの光学中心を通っている。この2つの線は、物体画像と呼ばれる点で交差しています。物体は凹レンズによって直立、縮小、虚像に結像され、物体と画像はレンズの同じ側にある。

両凹レンズイメージング規則

物体が真実である場合、画像は仮想的であり、直立的であり、縮小されている。それらの相対位置は凹レンズの同じ側にある。物体が仮想であり、物体と凹レンズの間の距離が焦点距離より小さい場合、画像は真実であり、直立し、拡大した画像であり、物体と画像は凹レンズの同じ側に残っている。距離が焦点距離の場合、画像は無限遠にあります。距離が焦点距離の2〜3倍の間である場合、画像は凹レンズの反対側に仮想的な反転画像である。厚凹レンズの場合はさらに複雑である。十分に厚い場合はガリレオ望遠鏡になり、厚い場合は凸レンズにもなります。

両凹面レンズの分散効果

凹レンズによる虚像は、レンズが大きいときはレンズの反対側に、レンズが物体と同じ大きさのときはレンズの同じ側にある。物体と凹レンズとの距離が焦点距離の2倍である場合、画像と物体はレンズの反対側に位置し、画像は縮小され、反転される。凹レンズは、光を分散することができるので、発散レンズとも呼ばれます。焦点距離が負で、負のレンズになります。撮像式及び拡大率の式は、薄い凹レンズの場合の凸レンズの撮像式及び拡大率の式と同じである。

両凹面レンズの応用

両凹レンズ、平凹レンズ、メニスカスレンズはいずれも凹レンズのタイプである。2つの曲面の曲率中心を結ぶ線を主軸、中心の点Oを光学中心と呼ぶ。光学中心を通過する光は屈折しない。二重凹面レンズを通過する平行光線は屈折され、様々な方向に発散される。反対の延長線は点Fを通り、点Fは仮想焦点であり、光源と同じ側に位置している。レンズの両側にはそれぞれ2つの仮想焦点がある。凹レンズは主に近視を矯正し、垂直で縮小した仮想画像を形成し、画像距離を長くし、網膜上に直接落下させるために用いられる。