第二节柱面透镜培训讲学

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球柱面透镜光学技术--圆柱透镜与环曲面透镜

170
+3.00D
+5.00D -2.00D
+3.00DS/+2.00DCx170
+5.00DS/-2.00DCx80

例：请将-1.25DCx60/+2.75DCx150转换成球
柱镜形式。

解：-1.25DS/+4.00DCx150
+2.75DS/-4.00DCx60
球柱面透镜的联合最方便直观的方法是用光学十字图，或者也可分别联合球面镜、柱面镜，使
另一新柱镜屈光力等于原球镜与柱镜屈光力之和，其轴与原柱镜轴的方向相同
例：将+4.00DS/+1.00DCx90转换为正交柱镜解一：一个新柱镜： +4.00DCx180 另一新柱镜：（+4.00+1.00）x90 = +5.00DCx90 正交柱镜形式：+4.00DCx180/+5.00DCx90
45
-3.00D +2.50D +2.75D +2.50D -1.00D +1.25D -3.00D +2.50D +2.75D -1.50D
+0.75D +1.75D
135
+2.50D +0.75D -1.75D
+2.50DS/-1.75DCx45
+0.75DS/+1.75DCx135

解2：（2）/（3）联合结果为

（+2.50+2.75）DS/（-1.00+1.25）DCx135
+5.25DS/+0.25DCx135

第二节柱面透镜

• 一个柱面和一个平面组成
– 正柱面透镜
– 负柱面透镜
4
柱面透镜
• 主子午线：
– 轴向子午线：与轴平行的子午线，在柱面上是平的，没有弯度。 – 屈光力子午线：与轴垂直的子午线，在柱面上的圆形的，弯度最大。
5
光学特性（1）
——光线通过轴向子午线（图中垂直方向）不会出现聚散度的改变。 ——光线通过屈光力子午线（图中水平方向）会出现聚散度的改变。
25
②两柱镜正交密接，若两柱镜屈光力不等，则联合后等效为一新球柱透镜。
• [例]求+1.00 DC×90/+3.00 DC×180的等效屈光力。 • 解：依题意画光学十字图为：
26
两密接斜交柱镜的联合
• 正切公式法 F1xθ1/F2x θ2 tan2 θ=————
F1+F2cos2 α F2sin2α
20
柱面透镜的正交联合
• 轴位互相垂直，柱镜度相同
– 效果为一个球镜，球镜度为柱镜的度数
• 轴位互相垂直，柱镜度不相同
– 构成一个球柱面透镜
21
两柱镜同轴向的密接联合
• 若两柱镜轴向相同，密接组合后的屈光力为两柱镜屈光力的代数和，轴向与原柱镜相同。
22
求+1.75DC×90/-1.75DC×90的等效屈光力。
n 1 F r
曲率半径 r
• 轴向上屈光力为0
10
柱镜中间方向的屈光力
• 在柱镜轴向与垂轴方向之间任意方向的屈光力计算公式：
F F sin 2
θ为所求的子午线方向与柱镜轴的夹角

11
F=-4.00 DC×180，求30°、60° 方向的屈光力。

柱面透镜名词解释

柱面透镜名词解释柱面透镜是光学元件，主要功能是将一束光线经过它们，使图像在某一些情况下的转换和处理的衍射效果。

它们的特点是可以平衡图像，纠正像差，减少光束的变形，把复杂的光线衍射为更加简单的形式，以及改变光的方向，向不同的方向发散。

柱面透镜的基本结构由两个半球形的曲面组成，它们的外表面是柱面曲线，而内表面是球面曲线。

结构上，光从内表面传入，从外表面出去。

它们的功能虽然十分重要，但是它们并不复杂。

它们有三种类型：台形柱面透镜、圆筒柱面透镜和多柱面透镜。

台形柱面透镜是最常见的柱面透镜。

它的特点是把光束从竖直轴方向发射出来，因此可以把图像放大。

这种透镜有时也叫做“竖台形柱面透镜”。

圆筒柱面透镜由厚度圆筒和多层折射玻璃组成，可以对光束进行精确定向发射。

它可以把把光束发射出来，然后再经过再折射，使光束聚焦于某一个点。

圆筒柱面透镜也可以精确把图像变形，因此有时被用于测量和发射聚焦光束。

多柱面透镜由多个柱面组成，通常是两层或三层。

它的特点是可以精确控制折射及其折射角，使光束在更短的距离内聚焦于某一点上。

因此，这种透镜可以用来实现较大的凹凸图，能够把复杂的形状转换为简单的形状，有助于改变光束的方向，使图像变得更加完美。

柱面透镜广泛用于许多行业，如激光技术、太阳能技术、微电子技术、光学传感技术以及医学等。

它们可以用来传输、拆分和组合光束，可以生产出有用的图像，也可以用来改变光束的方向，从而实现特定的目的。

柱面透镜已经成为技术领域的一个重要组成部分，在现代科技领域中有着重要的实用价值。

它们可以用于改变和控制光的流动，精确把图像变形，把复杂的光线衍射为更加简单的形式，从而支持许多新型科学和技术的发展。

因此，柱面透镜继续受到光学界的关注。

柱面透镜的未来发展趋势在于研发更新型的柱面透镜，使其功能更加强大，比如可以把光束发射到更精确的位置，能够把光线折射出完美的图像，以及更好的分辨率，更强的传输能力等。

由于柱面透镜的实用价值，未来它们还将在不同的领域中得到大量应用，比如视觉检测、机器视觉、图像识别以及激光技术等。

透镜及其应用PPT课件课件

放大。
发散特性
凹透镜具有将光线发散的特性，使物像缩小。
球面像差
透镜对光线的折射会产生球面像差，影响成像
质量。
色散
不同波长的光通过透镜时折射角不同，导致色
散现象。
02
透镜的应用
摄影镜头
摄影镜头是透镜在摄影领域的重要应用，通过透镜的折射和聚焦作用，将景物反射的光线汇聚在感光元件上，形成清晰的图像。
03
透镜在科技领域的应用
光学仪器制造
望远镜
眼镜和隐形眼镜ຫໍສະໝຸດ 透镜作为望远镜的重要组成部分，能够将远处的物体放大，便于观察和研究天体、行星等。
透镜用于制造眼镜和隐形眼镜，可以帮助人们矫正视力，提高视觉质量。
显微镜
透镜用于制造显微镜，可以将微小的物体放大，便于科学家观察和研究细胞、细菌等微观世界。
04
透镜的发展趋势与未来展望
高性能透镜材料的研究
新型透镜材料
随着光学技术的不断发展，新型透镜材料如超材料、光子晶体等正在被深入研究，这些材料具有优异的光学性能和机械性能，能够提高透镜的成像质量和稳定性。
纳米制造技术
利用纳米制造技术，可以制作出更小、更薄的透镜，提高透镜的分辨率和灵敏度，同时还能减小透镜的体积和重量，为便携式设备和小型化光学系统提供更好的解决方案。
两面都是球面，可以同时具有会聚和发散光线的作用。
透镜的焦距
焦距
透镜能够将平行光会聚于一点，这个点称为焦点，焦点到透镜中心的距离称为焦距。
短焦距透镜
焦距较短，适用于放大近距离物体。
长焦距透镜
焦距较长，适用于缩小远距离物体。
透镜的光学特性
会聚特性
凸透镜具有将光线会聚于焦点的特性，使物像

透镜(2)PPT课件(人教版)

2．凸透镜对光的会聚作用
（1）【演示】用平行光源、光具盘、凸透镜演示凸透镜对光的作用。透镜及透镜成像.swf
（2）画出会聚光路图
焦点：平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚的一点，叫焦点。用符号F表示。凸透镜的两侧各有一个焦点。
焦距：焦点到光心的距离叫焦距，用符号：f表示。
3、凹透镜对光线发散作用
❖ 8.下图中各图分别表示经过透镜后的光
路图，其中正确的是（ A ）
❖ 9．如图在各个方框中恰当的位置上画出合适的透镜．
( 焦点 )。焦点到凸透镜光心的距离叫 ( 焦距 )，凸透镜有( 两 )个焦
点。
❖ 4.凸透镜对光线有____会_聚_____作用，凹透镜对光线有___发__散_____作用．
❖ 5.小华让凸透镜正对着太阳光，拿一张白纸在它的另一侧前后移动，直到纸上的光斑变得最小、最亮，这个点叫做凸透镜的 __焦__点______．在___焦__点_____处可点燃火柴．当把一小灯泡放在该点时，灯泡射向凸透镜的光，经凸透镜后将成为_平__行_光_____。
(2)属于凹透镜Βιβλιοθήκη 是__C_E_______，它们的共同特点是__中__间_薄__边__缘_厚________．
2.通过两个球面( 球心 )的直线叫做透
镜的主光轴。主光轴上有一个特殊的点，
通过它的光线传播方向( 不变 )，这
个点叫做透镜的光心。
3.凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的
❖ 6．平面镜、凹透镜、凸透镜是常用的三种
光学器件，其中利用光的反射规律的是 ___平__面_____镜；利用光的折射规律的是凹__透_镜__、_凸__透__镜；能会聚太阳光的是 ____凸_透_____镜．

3.2球柱面透镜

•
+4.00DS
6.1环曲面概念
• 弧绕某一直线旋转得到的面叫环曲面.
6.2环曲面的两个弧
① 曲率最小的圆弧称为基弧. ② 曲率最大的圆弧称为正交弧. ③ R基>R正,则F基<F正.
F n 2 n1 r
6.3环曲面透镜的类型
① 内散片(凹环曲面镜片).环曲面在内表面 ② 外散片(凸环曲面镜片).环曲面在外表面
+3.00
• +5.00DS/-2.00DC×90
+5.00
Hale Waihona Puke =+5.00
+5.00 0
+2.00 0
0 -2.00
• 例3-2-2
4.Jackson正交叉柱镜
• 4.1用途
• 检查眼有无散光或散光后是否完全矫正。
• 4.2规格
• ±0.25D,±0.50D • 4.3使用
5.球柱面透镜的转换
+5.00
+2.00
-6.00
+13.00
+5.00
0
-7.00
+13.00
解：
13.00DS
6.00DC 180/ 8.00DC 90
+6.00 -6.00
+1.00 +1.00
练习
• 例3-2-12 将球柱镜+5.00DS/+2.00DC×180改写为球弧屈光力为+4.00DS的环曲面镜片形式.
• 例3-2-8请写出图中内散片的处方.
解：
6.00DS
3.00DC 180/ 6.00DC 90
球面屈光力基弧屈光力轴向/正交弧屈光力轴向

柱面透镜-文档

柱面透镜20世纪中期，随着科学技术的进步。

电影开始向大画面、大视野、立体感、临场感方向发展，宽银幕电影于1953年问世，它的产生和发展同宽银幕放映镜头(核心部件为柱面透镜)的出现和发展息息相关。

1 变形宽银幕格式制作的两种方式电影发展到今天，尽管产生了各种各样的画幅格式，但是使用最多的画幅格式仍是185：1遮幅和2 40：1宽银幕格式。

1.85：1是最常用的画幅格式，任何35mm摄影机都兼容这种画幅格式。

2.40：1宽银幕结合了视觉效果的因素，增强了身临其境的感觉。

提高了电影艺术的感染力。

2.40：1宽银幕格式的制作方式有两种：一是拍摄时采用变形镜头将影像横向压缩，放映时又用变形镜头将被压缩的影像复原；二是使用普通摄影镜头拍摄的超35mm格式，成像在底片上的画幅尺寸为24.00mm×18.00mm，后期处理时。

将底片面积进行遮挡(将画面垂直向进行裁切)，使画面比例达到2.40：1。

然后通过光学变形镜在水平方向以2：1方式的压缩。

将画面放大、转换到中间片上。

2 普通电影的放映物镜最简单的放映物镜由两片透镜组成，其中一个是凸透镜，另一个是凹透镜。

放映物镜除了应使放映像具有良好的像质外，还应有利于像照度的提高，故应有尽可能大的相对孔径。

电影放映物镜的相对孔径一般为1/2～1/2。

在像质要求方面，球差、慧差、色差等宽光束像差应予以特别重视。

对于视场不大的电影放映物镜，常应用匹兹凡型物镜，因它对于小视场范围内的物体有良好的像质。

当视场较大或对像质有更高的要求时，应采用消像散物镜。

柯克物镜、天塞物镜和双高斯物镜都可用作放映物镜。

是一种普通银幕放映的大孔径、较大视场的镜头，相对孔径可达1：1.6。

3 宽银幕电影的放映物镜宽银幕放映物镜与普通银幕放映物镜的成像关系不同。

被它成像的画面是一张“变形”的图片，图片上的景物与实物的比例因方位而异。

在子午方向上有一个固定的比例，在弧矢方向上有一个固定的比例。

通用的宽银幕放映物镜是由普通放映物镜和变形镜组组合起来的，其中变形镜组在子午和弧矢方向上具有不同的放大率，这两种放大率恰恰与电影图片上的子午和弧矢放大率匹配，放映后使银幕上重现原景的正常图样。

3.2柱面透镜

• 课本例1：
3.柱面透镜的屈光力及处方形式
• 3.2斜向镜度
• Fθ=Fsin2θ
• Fθ表示与柱镜轴成θ角方向的镜度 • F表示垂直于轴的最大镜度. • θ表示柱镜某一方向与轴的夹角.
处方示例1（Fmax的方位表示）
• 右眼(OD或RE):+10.00DC ×180
• 左眼(OS或LE):+10.00DC ×180
图中柱镜的轴向用蓝色标示，即是 R120 L60
• 4.1柱面透镜的轴向标示 • 4.1.1鼻端轴向标示法 • 4.1.2标准标示法)TABO法） • 4.1.3太阳穴标示法
图中柱镜的轴向用蓝色标示，即是 R60 L60
• 4.1柱面透镜的轴向标示 • 4.1.1鼻端轴向标示法 180 • 4.1.2标准标示法)TABO法） • 4.1.3太阳穴标示法 • 例题4 下列轴系以鼻端轴
2.柱面透镜的光学特性
• 2.3柱镜各子午线上屈光力不等，且按规律周期性变化。
• 2.4柱镜的视觉像移。 • 2.4.1平移 • （1）沿柱镜的轴平移时，像无变化。 • （2）沿最大屈光力方向（即与轴垂直方向）平移时： • 正柱镜的逆动； • 负柱镜的顺动。
• 2.4柱镜的视觉像移。 • 2.4.2柱镜的剪动。
（3）R105 L105
75
105
0
180
0
5.1柱面透镜性质的识别
一个方向无像移，其它方向有像移——柱镜；一个方向无像移，其它方向顺动——凸柱镜；一个方向无像移，其它方向逆动——凹柱镜
*看镜片边缘厚度，厚度一致时为球镜。厚度不一致时，可能有柱镜成分或为棱镜。 *旋转镜片，有剪动的就是柱镜或有柱镜成份。

2024-2025学年苏科版物理八年级上册第三章第二节《透镜》教学课件

用凸透镜观察书上的文字。从贴近书上的文字开始，逐渐增大凸透镜与书的距离，你看到的文字是怎样变化的？你有什么发现？
四、观察凸透镜成像
放
大
镜：怎
放大镜
样才
：凸
能看
透镜
到
更
大
的
字
？
四、观察凸透镜成像
通过凸透镜观察窗外的景物，你看到的像有什么特点？它是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小的？如图所示，在凸透镜后面放一张白卡纸，并调整它到凸透镜的距离，在白卡纸上能否看到窗外景物的像？
F
属于凸透镜的是：
属于凹透镜的是：
二、初识凸透镜和凹透镜
活动初识凸透镜和凹透镜
观察凸透镜和凹透镜的成像
1.分别通过凸透镜和凹透镜观察书上的文字（透镜距书较近），你有什么发现？
2.用眼镜代替透镜进行上述观察，辨别你或其他同学眼镜的镜片属于哪种类型的透镜
二、初识凸透镜和凹透镜辨别凸透镜和凹透镜
F
F
F
F
结论：
（1）经过凸透镜焦点的光线被折射后________射出。因而利用凸透镜能得到平行光。（2）对着凹透镜异侧______入射的光线被折射后平行于主光轴射出。
三、认识透镜对光线的作用三条特殊光线
⑤
①
①
③F ②
F
F ④
F
1. 通过光心的光线传播方向_______。（
）
2.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通_____。（_________）
第三章光的折射透镜
第二节、透镜
生活中的透镜
一、透镜的概念
Z-60 手动变焦照相机
近
代
光Hale Waihona Puke 学显微镜视近

柱面镜焦距

柱面镜焦距
柱面镜焦距是计算光线经过柱面镜后聚焦的距离，也是我们在使
用柱面镜时的一个重要参数。

柱面镜焦距的确定需要借助某些知识和
技巧，下面我们将对其进行详细阐述。

第一步，了解柱面镜的种类及特点。

柱面镜分为凸柱面镜和凹柱
面镜，其中凸柱面镜可以将光线聚焦到前焦点之外的某一点，凹柱面
镜则将光线聚焦到前焦点之内的某一点。

同时，柱面镜还有一个特点
就是它的曲率半径在一个方向上变化，而在垂直方向上是不变的。

第二步，确定柱面镜的形状和位置。

柱面镜具有一个主轴和一个
主平面，主坐标轴是垂直于柱面的，主平面是包含主轴的平面。

我们
需要知道柱面镜的曲率半径和主轴的位置，这样才能计算出柱面镜的
焦距。

第三步，确定柱面镜的前、后焦点和焦距大小。

对于凸柱面镜而言，前焦点在柱面镜外侧，后焦点在柱面镜内侧。

对于凹柱面镜而言，前焦点在柱面镜内部，后焦点在柱面镜外部。

在固定柱面镜的位置和
曲率半径后，我们可以通过运用透镜公式来计算柱面镜的焦距大小。

第四步，应用柱面镜焦距进行实际问题的解决。

柱面镜焦距的应
用非常广泛，在医疗、生产和科学研究中都有着广泛的应用。

例如，
我们可以通过柱面镜来矫正人类的视力问题，也可以通过柱面镜从自
然界中提取特定的光线进行研究。

总之，柱面镜焦距的确定需要我们掌握柱面镜的种类、特点和形
状位置，通过透镜公式进行计算，并在实际问题中进行应用。

只有深
入理解柱面镜的特性和应用，才能更好地使用柱面镜的焦距进行解决
实际问题，为我们的生产和生活带来更多的便利和效率。

二柱面透镜PPT课件

.
25
[例]求+0.50 DC×180/+0.50 DC×90的等效屈光力。
• 解：
• 即： +0.50 DC×180/+0.50 DC×90=+0.50 DS。
.
26
②两柱镜正交密接，若两柱镜屈光力不等，则联合后等效为一新球柱透镜。
• [例]求+1.00 DC×90/+3.00 DC×180的等效屈光力。
两柱镜同轴向的密接联合
• 若两柱镜轴向相同，密接组合后的屈光力为两柱镜屈光力的代数和，轴向与原柱镜相同。
.
23
求+1.75DC×90/-1.75DC×90的等效屈光力。
.
24
两柱镜轴向正交的密接联合
• 两柱镜轴向互相垂直而密接联合，称为正交联合。 ①两柱镜正交密接，若两柱镜屈光力相等，则联合后其等效透镜为一球面透镜，其屈光力与原柱镜屈光力相同。
sin2θ= F 2 sin2α C
.
29
• 作图法
B O
C A
.
30
.
9
视觉像移与旋转试验
.
10
屈光力
• 柱面透镜的屈光力
F n 1 r
曲率半径 r
• 轴向上屈光力为0
.
11
柱镜中间方向的屈光力
• 在柱镜轴向与垂轴方向之间任意方向的屈光力计算公式：
F Fsin2
θ为所求的子午线方向与柱镜轴的夹角
.
12
F=-4.00 DC×180，求30°、60° 方向的屈光力。
• F30=-4× sin2 30°=-4×1/4=-1.OO DC • F60=-4×sin2 60°=-4×3/4=-3.00 DC