透鏡 由透明材料（如玻璃、水晶、透明塑料等）磨製成的兩個折射面都是球面，或一面是球面另一面是平面的透明體，叫做透鏡。透鏡是一種重要的光學元件。折射面也有製成拋物面或圓柱面等非球面的。
透鏡可分為凸透鏡和凹透鏡兩大類。凸透鏡的**部分比邊緣厚，有會聚光線的作用，又叫會聚透鏡；凹透鏡的**部分比邊緣薄，有發散光線的作用，又叫發散透鏡。凸透鏡和凹透鏡按其構造的不同又分為：
雙凸、平凸、凹凸和雙凹、平凹、凸凹各三種型別。
在中學裡討論的只限於薄透鏡，所謂薄透鏡是指透鏡**的厚度比兩個折射面的曲率半徑小很多的透鏡。它的光心可以認為和透鏡的中心重合，是實際透鏡的理想化模型。
有關透鏡的一些名詞解釋：
主光軸：通過透鏡兩個折射球面的球心的直線，叫透鏡的主光軸（或主軸）。
光心：光線通過主光軸上某一特殊點，而不改變方向，這個點叫透鏡的光心。
副光軸：除主光軸外通過光心的其他直線叫副光軸。
近軸光線：一般使用透鏡時，物體都在主光軸附近，入射光線的入射角很小，這樣的光線叫近軸光線。
焦點：平行於主光軸的近軸光線，通過透鏡後會聚（或發散其反向延長線會聚）於主光軸上的點，叫主焦點f，如圖3－2所示。每個透鏡都有分居透鏡兩側的兩個主焦點。
焦距：光心o到主焦點f間的距離叫焦距（用字母f表示）。每個透鏡有兩個焦距。雙球面透鏡兩側的媒質相同時，兩個焦距相等。
副焦點：如圖所示，跟主光軸夾角不大的副光軸的平行光線，經透鏡折射後會聚（或發散其反向延長線會聚）於該副光軸上的一點f′，這個點叫透鏡的乙個副焦點。
焦平面：通過透鏡主焦點並與主光軸垂直的平面，叫做焦平面。每個透鏡都有兩個焦平面。
虛焦點：通常把凹透鏡的焦點叫做虛焦點，如圖3－3乙所示。它不是折射線的交點，而是折射線的反向延長線的交點。為了區別焦點的實虛，一般凸透鏡的焦距取正值，凹透鏡的焦距取負值。
焦度：透鏡焦距f能表示它會聚光線(凸透鏡)，或發散光線(凹透鏡)本領的大小。焦距越小，這種本領越大，所以用f的倒數表示透鏡的這種折光本領，叫做透鏡的焦度d，d=1f。
式中f的單位用公尺，則d的單位是屈光度。
凸透鏡f取正值，所以d為正值。
凹透鏡f取負值，所以d為負值。
眼鏡的度數等於d(屈光度)乘以100。
我國歷史上的冰透鏡
早在我國西漢(前206～公元25年)《淮南萬畢術》中就有關於冰透鏡記載：「削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生。」其後，晉朝張華的《博物志》中也有類似記載。
冰遇陽光會熔化，冰透鏡對著太陽確能聚光使艾絨著火，令人懷疑。清代科學家鄭復光(1780——?)根據《淮南萬畢術》的記載，親自動手做過一些實驗，證實冰透鏡的確可以取火。
他在「鏡鏡冷痴」中寫道：將乙隻底部微凹的錫壺，內裝沸水，用壺在冰面上旋轉，可製成光滑的冰透鏡，利用它聚集日光，可使紙點燃。
關於凹透鏡發散光線的演示實驗
課文中圖3．1－5的實驗，演示時由於在光屏上的光斑強度較弱，不便觀察。可在凹透鏡的四周加一屏障，遮住從平行光源射向凹透鏡周圍的光線，如圖3－4所示。屏障可用硬紙片或薄木板中間開乙個圓孔作成。
演示時，移動光屏便可看到屏上圓形光斑的面積隨著屏與鏡間的距離增大而增大，表明通過凹透鏡的光是發散的。
顯微鏡顯微鏡是用來觀察細微物體或物體細微部分的光學儀器。
顯微鏡一般是由兩組透鏡組成，每組的作用相當於乙個凸透鏡。接近物體的一組透鏡叫物鏡，它的焦距很短，接近眼睛的一組透鏡叫目鏡，它的焦距比物鏡稍大，兩鏡間的距離可以調節。
顯微鏡成像的光路如圖3－8所示。觀察時，將小物體ab放在物鏡焦距以外附近處，經物鏡生成放大倒立的實像a′b′，該實像恰在目鏡焦距以內附近處，再經目鏡放大後，在明視距離d處成正立虛像a″b″。
顯微鏡的視角放大率為j=l0d／f1·f2式中d=25cm，為明視距離，l0為鏡筒長度，f1和f2為物鏡和目鏡的焦距。該角放大率等於物鏡的線放大率與目鏡的角放大率的乘積。顯微鏡的分辨本領主要決定於所用光的波長和物鏡的「數值孔徑」(孔徑角的正弦與透鏡和物體之間介質的折射率n的乘積)。
波長越短，數值孔徑越大，分辨本領就越大。
人眼只能看清大小為0．1公釐左右的細節，而光學顯微鏡能放大1000～1500倍，所以可以使人們看清萬分之一公釐左右的細微結構。但是要觀察更細微的物體，則應採用電子顯微鏡。
照相機簡介
(1)鏡頭
由於單個凸透鏡在成像中存在著嚴重的光行差問題(包括像差、像散、像場彎曲、畸變和色差等)，因此實際照相機的鏡頭是由透鏡組構成，它起著校正光行差的作用。圖3－5就是部分海鷗牌、晨光牌、西湖牌照相機的鏡頭，它由前後兩個會聚透鏡組及中間乙個發散透鏡構成。
由於鏡頭在照相機中有著重要作用，所以要特別用心保護，注意防潮、防曬、防高溫、防碰撞、防灰塵、防油氣、防汙垢，同時切忌用手指或其他物體接觸鏡面。每次用畢後，應即用鏡頭蓋蓋好，並把距離撥回到無限遠處(讓鏡頭收進去)。如鏡面有一些浮塵，可用乾淨柔軟的毛筆輕輕拂去灰塵，如擦拭鏡頭，應用乾淨的擦鏡頭紙或用乾淨的專用麂皮輕輕地從鏡頭中心起轉圈向邊緣拭擦，揩拭的次數越少越好，以免鏡頭受傷。
(2)光圈
光圈的作用是調節鏡頭的通光量。現代的光圈，都是由許多葉瓣組成為可變孔徑的。只要轉動調節圈，即可使葉瓣均勻地開合，現出不同的光圈孔徑(圖3－6)。
這種光圈裝在鏡頭的兩個透鏡組的中間。
鏡頭的實際通光量不但跟光圈口徑有關係，而且跟鏡頭的焦距有關係，因此，鏡頭的通光量不能用光圈口徑表示，而要用光圈的相對口徑(相對孔徑)表示。光圈的相對口徑等於光圈的口徑與鏡頭的焦距比：a／f。
一般照相機上光圈的相對口徑選取的數值分別為：1／2、1／2．8、1／4、1／5．6、1／8、1／11、1／16、1／22等等。相對口徑在相機鏡頭上通常用2．8、4、5 6、8、11、16、22等數字表示出來，這些數字只表示出相對口徑的分母，因分子總是1，故略去不寫了。
因為分母的數值越大，就表示相對口徑越小，所以照相機鏡頭的光圈環上的數值越大，通光量越小。前面乙個數字的通光量是後面乙個數字的2倍。
(3)快門
小型照相機的快門，一般可分為葉片式和捲簾式兩種。葉片式快門是用3片或5片極薄的金屬片製成，裝在鏡頭前後兩組透鏡中間，叫做中心快門。快門的速度有1～1200s的，也有1～1500s的。
捲簾式快門裝在機身後部，接近於底片平面，叫做焦平面快門。捲簾用堅實的膠質綢或金屬簾片製成。在調節**速度時，它的進光口能改變寬窄(圖3－7)。
捲簾快門的速度比葉片式更高，可達14000s。
望遠鏡望遠鏡是觀察遠方大物體所用的一種光學儀器。
望遠鏡因構造的不同，有如下幾種。用透鏡構成的望遠鏡由兩組透鏡組成，一為物鏡，一為目鏡。物鏡的焦距較長，目鏡的焦距較短，且物鏡的第二焦點與目鏡的第一焦點重合。
克卜勒望遠鏡的目鏡和物鏡都是凸透鏡，伽利略望遠鏡的物鏡是凸透鏡，目鏡是凹透鏡。另外，還有反射式望遠鏡，它的物鏡是用口徑很大的凹鏡做的，目鏡是凸透鏡。光線由物鏡到目鏡是由其中間的平面鏡反射來的。
望遠鏡的成像原理由圖3 9、10、11示出。望遠鏡的視角放大率均為j=-f1／f2，其中f1、f2分別為物鏡和目鏡的焦距。
圖3-9 克卜勒望遠鏡
圖3-10伽利略望遠鏡
圖3-11牛頓式反射望遠鏡
一些難以用光學望遠鏡觀察的天體，可以用射電望遠鏡，它可以接收到來自宇宙的無線電波。
遠東最大的天文望遠鏡
2023年11月13日，我國科學家自行設計研製安裝的我國最大的天文望遠鏡，在河北省北部興隆縣正式建成投入使用。這台天文望遠鏡也是遠東地區最大的望遠鏡。望遠鏡的主鏡直徑為2．16公尺，筒重26噸，鏡身重92噸，兩根可轉動的軸重44噸。
整個鏡總體包括光學、機械驅動、自控、探測等裝置。它可以自動跟蹤星體，測定銀河系天體恆星的活動、星體周圍物質的相互作用。望遠鏡上裝有先進的ccd照相機，它比普通照相機底片要靈敏30倍，還裝有先進的光導纖維攝譜儀，可以同時拍照20顆星體的光譜，測定星體的化學成份、溫度、壓力和速度等。
這樣可使望遠鏡的使用效率提高10倍。探測到的星體可以直接在螢幕上顯示，還可以把資料儲存在磁碟上，用計算機進行各種計算、分析和處理。由於鏡面大，聚光能力強，可以觀測到很暗的星體，相當於在兩萬千公尺以外一根火柴燃燒的亮度的星，也逃不掉它的「眼睛」。
我國的科學工作者、工程技術人員，在資料缺乏，技術較差的條件下，從2023年開始，歷經15年終於製成了世界先進的大型望遠鏡。使我國天文觀測技術進入世界前列，這是值得中華兒女自豪的。
知識剛要第三章透鏡及其應用
第一部分知識提要 一 光的折射 1 定義 光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向一般會發生變化 這種現象叫光的折射現象。2 光的折射定律 三線同面,法線居中,空氣中角大,光路可逆 折射光線，入射光線和法線在同一平面內。折射光線和入射光線分居與法線兩側。光從空氣斜射入水或其他介質中時，折射角小於入射...
第三章透鏡及其應用知識歸納總結
四 眼睛和眼鏡 眼睛 眼睛中晶狀體和角膜的共同作用相當於凸透鏡，它把來自物體的光會聚在視網膜上，形成物體的像。視網膜上的視神經細胞受到光的刺激，把訊號傳輸給大腦。看遠處物體時，睫狀肌放鬆，晶狀體比較薄 焦距長，偏折弱 看近處物體時，睫狀肌收縮，晶狀體比較厚 焦距短，偏折強 近視的表現 能看清近處的物...
第三章透鏡及其應用知識點
透鏡及其應用知識點填空2010 3 15 1.凸透鏡中間厚，邊緣薄，對光線有會聚作用，可以作為遠視鏡片使用。2.凹透鏡中間薄，邊緣厚，對光線有發散作用，可以作為近視鏡片使用。4.凸透鏡成像的兩個轉折點 二倍焦距處為放大實像與縮小實像的轉折點 焦點處為實像與虛像的轉折點。5.凸透鏡成像時 實像都是倒立...