厚透镜（用于物距放大的透镜）

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更新时间：2023-05-22
厚透镜
用于物距放大的透镜
厚透镜是一种很厚的透镜，它的厚度不可以在计算物距、像距、放大率等时忽略不计。
基本信息
中文名
厚透镜
用处
物距放大
正文
厚透镜
厚透镜
厚透镜是它的厚度在计算物距、像距、放大率等时要考虑。
将厚透镜看成有两个折射面包含有一定厚度的光学透明体。厚透镜的总焦度应等于两折射面镜度(D1+D2)加上这一定厚度的光学透明体的镜度。厚透镜有一对主点（物方主点与像方主点），一对节点（物方节点和像方节点），一对焦点（前焦点及后焦点）。由于厚透镜置于空气中，前焦距=后焦距，节点在主点内。所以厚透镜可以简化为一对主点和一对焦点。
1，主点
几何光学解释，主点是光轴上共轭的两点，垂直于主点的两个面为主面，这对共轭面横向放大率=+1，光轴上的两个主点，为物方主点和象方主点。又称前主点和后主点。
于正透镜，（光线从左射入）物方主点在前，象方主点在后；于负透镜，主点则是交叉，象方主点在前物方主点在后。
主点距厚透镜前后顶点位置可以用公式计算：
H=t/n×D2/D
H'=－t/n×D1/D
因此主点位置受镜片形式的影响。H位置受D2的影响；H'的位置受D1的影响。双凸透镜和双凹透镜，两主点在镜片中；平凸透镜前主点在凸面上，平凹透镜后主点在凹面上；正新月或负新月型透镜则可能在镜片外。（如图1）
图1 各 种 厚 透 镜 的 主 点 位 置
H
H'11''
2，厚透镜的主点镜度
根据库斯特兰德公式，两片有一定间隔的薄透镜，其总镜度为：
D=D1+D2－dD1D2，薄透镜的间隔是空气，n=1。如果间隔是镜片的厚度，则，等效空气距离d，应为镜片厚度除以该镜片折射率：d/n。
其计算公式（推导过程略）：
主点焦度D=D1十D2－（d/n）D1D2
例3：一正镜片，D1=+20.00D D2=-5.00D n=1.5 d=9mm
求镜片主点镜度?
解：据公式D=D1+D2-(d/n)D1D2=20+(-5)-0.009/1.5×20×(-5)
=+15.60D
主点镜度为:+15.6D
3，厚透镜的顶点镜度
前面讲到，主点位置受镜片形式的影响。在具体测试时，无法从主点起始。因此用顶点镜度取代主点镜度。
计算公式（推导过程略）：
前顶点镜度 Dv=D/1－（d/n）D2 其中D为主点镜度。
后顶点镜度 Dx=D/1－（d/n）D1 其中D为主点镜度。
例4：（数据同例3）
Dv=D/1－（d/n）D2
=15.6/1－（0.009/1.5）×(-5)
=15.14D
Dx=D/1-(d/n)D1
=15.6/1-(0.009/1.5)×20
=17.72D
前顶镜度为:+15.14D
后顶镜度为:+17.72D