1. 对称双凸透镜焦距与光焦度计算
光学工程专业学生背景
正在完成几何光学实验报告,需要计算一个折射率为 1.5 的对称双凸透镜的理论焦距。
问题
已知透镜第一曲率半径为 +100 mm,第二曲率半径为 -100 mm,需要得出准确的焦距和屈光度。
如何使用
在折射率 n 输入 1.5,第一曲率半径 R₁ 输入 100,第二曲率半径 R₂ 输入 -100,长度单位选择 mm。
结果
计算得出焦距 f = 100 mm(0.1 m),光焦度为 10.00 屈光度,判定为会聚透镜。
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薄透镜制造者公式 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂):曲率半径按符号约定(圆心在出射侧为正),R = 0 表示平表面(平凸/平凹)。输出焦距(所选单位 + 米)、光焦度(屈光度)与会聚/发散判定。默认双凸 n = 1.5、R₁ = +100 mm、R₂ = −100 mm 恰好给出教科书式的 f = 100 mm / 10 D。
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案例
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工具使用指南
透镜制造者公式计算器基于空气中薄透镜公式 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂),帮助您根据材料折射率和前后表面曲率半径快速计算透镜焦距、光焦度(屈光度)并判断会聚或发散性质。
背景
正在完成几何光学实验报告,需要计算一个折射率为 1.5 的对称双凸透镜的理论焦距。
问题
已知透镜第一曲率半径为 +100 mm,第二曲率半径为 -100 mm,需要得出准确的焦距和屈光度。
如何使用
在折射率 n 输入 1.5,第一曲率半径 R₁ 输入 100,第二曲率半径 R₂ 输入 -100,长度单位选择 mm。
结果
计算得出焦距 f = 100 mm(0.1 m),光焦度为 10.00 屈光度,判定为会聚透镜。
背景
正在设计一套激光扩束光路,需要选用一块平凹负透镜进行光束发散。
问题
前表面曲率半径为 -150 mm,后表面为平面,需要确认其焦距与发散能力。
如何使用
在折射率 n 输入 1.5,第一曲率半径 R₁ 输入 -150,第二曲率半径 R₂ 输入 0(代表平面),长度单位选择 mm。
结果
计算得出焦距 f = -300 mm(-0.3 m),光焦度为 -3.33 屈光度,判定为发散透镜。
将对应表面的曲率半径输入为 0,计算器会自动将其识别为无限大曲率半径的平面(1/R = 0)。
遵循笛卡尔光学符号约定:光线沿入射方向传播,若曲面圆心在出射侧(右侧)取正值,圆心在入射侧(左侧)取负值。
支持毫米(mm)、厘米(cm)和米(m),计算结果会以所选单位及标准米制单位同时展示焦距。
屈光度为光焦度单位,等于以米(m)为单位的焦距倒数(D = 1/f_m)。
不适用,本工具严格基于空气中薄透镜制造者公式计算,忽略透镜中心厚度对光程的影响。