非球面镜的危害,球面镜和非球面镜的优缺点

首页 > 生活 > 作者:YD1662024-06-17 08:37:10

现代社会,人们用眼压力越来越大,近视比例也越来越高,眼镜几乎成为了现代社会的刚性需求。

无论是在眼镜店里,还是验光中心,配过眼镜的小伙伴一定见过下面这个对比图。

非球面镜的危害,球面镜和非球面镜的优缺点(1)

眼镜店里的工作人员往往也会在推销时,把“非球面镜片”当作宣传的噱头。那么,球面镜片和非球面镜片到底差在了哪里呢?非球面镜片的好处是真的吗?

今天,小编就从光学的角度为大家分析它们的区别。

球面镜片与非球面镜片

在做具体介绍之前,小编先带大家分别了解一下球面镜片与非球面镜片。

球面镜片与非球面镜片其实并不是科学的概念,也没有标准的定义,而是商家出于宣传目的引入的名词,有点和近期火爆一时的“酵素”类似。

而在专业的光学教材中,如果不加任何解释,提到的透镜,通常是指两个表面为球面一部分的薄透镜,或者一个表面是球面,另一个表面是平面的薄透镜,恰好和商家宣传的球面镜类似。

虽然没有科学的定义,但为了方便后文的描述,我们不妨就把光学课本里的透镜称为“球面透镜”

非球面镜的危害,球面镜和非球面镜的优缺点(2)

相对地,本文中提到的“非球面镜片”就是指透镜的内表面和外表面都不是球面的一部分,通常这种透镜的表面都是十分复杂的曲面,有较高的设计和加工难度。

非球面镜的危害,球面镜和非球面镜的优缺点(3)

经过夸张后的非球面透镜与球面透镜对比

最早被人们研究、设计和使用的透镜其实都是球面透镜。原因也很简单,这种透镜结构上更加简单,方便物理学家们计算它的相关性能。

因此,我们在光学课上学的“透镜成像规律”其实都是物理学家利用球面透镜总结而来的。这也是为什么光学课本上出现的都默认是这种透镜。

而且在工业技术不发达的年代,这种简单的构造也方便了设计师与工程人员对透镜的设计和加工工作。

被忽略的非近轴光

众所周知,眼镜是透镜的一种,一般的近视镜为凹透镜,可以使光线发散,远视镜为凸透镜,可以使光线会聚。

初中的物理课上,我们都学过透镜(指球面透镜)的成像规律。当平行光穿过凸透镜时,光线会恰好会聚到凹透镜后的焦点上。

当平行光穿过凹透镜,使光线会发散,且发散后各光线的反向延长线会恰好汇聚到凹透镜前的焦点上。

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