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薄透镜方程计算器
薄透镜方程计算器将帮助您分析简单透镜的光学特性。继续阅读以了解薄透镜方程,并理解透镜如何放大物体的像。一切都与光有关,所以请务必查看光的折射原理!
💡 如果您需要计算折射角,请前往我们的斯涅尔定律计算器。
如何使用透镜公式计算透镜的焦距?
要使用透镜公式计算透镜的焦距,请按照以下说明操作:
- 确定物体到透镜的距离,即u,并取其倒数。
- 找出像与透镜之间的距离,即v,并取其倒数。
- 将步骤1中获得的值与步骤2中获得的值相加。
- 取步骤3中值的倒数,您将得到透镜的焦距。
薄透镜方程
如果我们将物体放在透镜附近,我们将在某处得到它的像。这个像的位置、方向和大小取决于两个因素:透镜的焦距(这是特定透镜的特性)和原始物体的位置。我们可以用以下薄透镜方程来预测我们将看到什么:
有两种基本类型的透镜。我们可以区分会聚透镜,其焦距f > 0,以及发散透镜,其焦距f < 0。还应该注意的是,当像距为正y > 0时,像出现在透镜的另一侧,我们称之为实像。另一方面,当y < 0时,像出现在透镜与物体的同一侧,我们称之为虚像。
如果您对计算薄光学涂层中的干涉感兴趣,请使用我们的薄膜光学涂层计算器。
- x – 物体与透镜中心之间的距离;
- y – 像与透镜中心之间的距离;
- f – 透镜的焦距,以长度单位表示。
放大倍数透镜方程
您也可以计算所创建像的放大倍数(参见镜面方程计算器)。如果我们知道物距x和像距y,可以很容易地估算:
请记住,放大倍数必须始终是正数。这就是为什么我们取y的绝对值,y通常可能是正数或负数。
会聚透镜中的成像
让我们考虑会聚透镜(f > 0)的五种不同情况。您可以用我们的薄透镜方程计算器检查!
- 当x > 2f时,像是实像(y > 0)且缩小的(M < 1);
- 当x = 2f时,像是实像(y > 0)且与物体大小相同(M = 1);
- 当2f > x > f时,像是实像(y > 0)且放大的(M > 1);
- 当x = f时,像不出现(y → 无穷大);
- 当x < f时,像是虚像(y < 0)且放大的(M > 1)。
我们鼓励您用我们的计算器检查发散透镜的类似情况,发散透镜具有负焦距f < 0!
透镜的功率公式
透镜的功率(P)是其焦距(f)的倒数。因此我们可以将透镜功率的公式表示为:
透镜功率通常以屈光度(D)为单位测量,其中1屈光度等于1米⁻¹。
常见问题
如何找到透镜的放大倍数?
透镜的放大倍数是像的大小与物体大小的比值。因此,要找到透镜的放大倍数,取两者的比值。您也可以通过取像距与物距的比值来计算放大倍数。
薄透镜公式对不同透镜是否不同?
不,薄透镜公式对不同透镜并不不同。薄透镜公式对凸透镜和凹透镜都是相同的。
透镜功率的公式是什么?
透镜的功率(P)是其焦距(f)的倒数。因此我们可以将透镜功率的公式表示为:P = 1/f
| 参数名 | 参数类型 | 默认值 | 是否必传 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| objectDistance | number | 10.0 | 否 | 物体到透镜中心的距离 |
| imageDistanceUnit | string | cm | 否 | 计算结果像距的长度单位 |
| objectDistanceUnit | string | cm | 否 | 物距的长度单位 |
| focalLengthUnit | string | cm | 否 | 焦距的长度单位 |
| focalLength | number | 5.0 | 否 | 透镜的焦距,正值表示凸透镜,负值表示凹透镜 |
| 参数名 | 参数类型 | 默认值 | 描述 |
|---|---|---|---|
| imageDistance | number | 像到透镜中心的距离,正值表示实像,负值表示虚像 | |
| magnification | number | 透镜的放大倍数,大于1表示放大,小于1表示缩小 | |
| imageDistanceUnit | string | 像距的长度单位 | |
| imageType | string | 像的类型:实像或虚像 | |
| imageCharacteristic | string | 像相对于物体的大小特征:放大、缩小或等大 |
| 错误码 | 错误信息 | 描述 |
|---|---|---|
| FP00000 | 成功 | |
| FP03333 | 失败 |
参考上方对接示例
