各类透镜型号及光型8-11号更新
路灯透镜7号（对称）
（韩）
光强分布
适用芯片：Nichia-083B
13号（偏光）
（韩）
光型好，角度
大，但色散严
重
光强分布
适用芯片：Nichia-083B
C0 140°
C90 72°
(半光强角，后同)
小像素灯
（未标注像素灯
种类即不能使用
像素灯座）
C0 145°
C90 61°
小像素灯
注意
19号（偏光）（陆）
角度小，色散不明显光强分布
适用芯片：Nichia-083B
路灯透镜27号（MIII）
（袁）
光强分布
适用芯片：REBAL，REBEL-ES Nichia-219
30号（MII）
（袁）
光强分布
适用芯片：CREE-XPE，CREE-XPG，REBAL-PW51
C0 122°
C90 43°
小像素灯
C0 150°
C90 91°
小像素灯
C0 152°
C90 72°
小像素灯
31号（SII）
（袁）
光强分布
适用芯片Nichia-219 Rebel Rebel-ES
34号（SII）
（袁）
光强分布
适用芯片：REBAL，Nichia-219 C0 144°C90 78°小像素灯C0 156°C90 70°小像素灯
隧道灯透镜8号（对称）
（韩）
光强分布
适用芯片：Nichia-083B
11号（偏光）
（韩）
光强分布
适用芯片：Nichia-083B
33号(对称）
（袁）
光强分布
适用芯片：REBAL，Nichia-219
C0 132°
C90 68°
小像素灯
C0 90°
C90 80°
小像素灯
C0 108°
C90 70°
小像素灯
V 型透镜12号（韩）
主要用于地下
车库，高速公
路收费站，加
油站等场所照
明
光强分布
适用芯片：Nichia-083B
18号（袁）
方斑
光强分布
适用芯片Nichia-219 Rebel Rebel-ES
射灯透镜29号（15°）
（韩）
光强分布
116°
小像素灯
144°
小像素灯
适用芯片：CREE-XPE，CREE-XPG，REBAL-PW51，Nichia-219
景观灯透镜P3锯齿（韩）
项目：延安路
高架紫光灯配
光强分布
适用芯片：CREE XR-E 21号（韩）
2X70扩散膜
项目：太平洋
金融大2X70
光强分布：准直
适用芯片：EDISON封装22号（韩）
项目：延安路
高架紫光灯配
Edison发光管
光强分布
适用芯片：EDISON
35号（郑）
光强分布
适用芯片：CREE-XPE，CREE-XPG，REBAL-PW51，
NICHA-219
高
杆
灯
透
镜
16号（韩）
光强分布
适用芯片：Nichia-083B C0 35°C90 74°小像素灯
闪光灯透镜闪-----14°
（韩）
光强分布
适用芯片：CREE XR-E
闪-----40°
（韩）
光强分布
适用芯片：CREE XR-E
闪-----10°
(王)
光强分布
适用芯片：REBEL-ES
11°
低
位
照
明
37号（郑）
光强分布
适用芯片：XPE，XPG，REBAL-PW51，Nichia-219 加
油
站
透
镜
38号（袁）
方斑光强分布
适用芯片XPE,XPG, REBEL REBEL-ES
Nichia-219 083B 183(使用最后
两种芯片时不能使用上面的光强
分布图，角度会增大且暂无合适铝
基板)
95°
大像素灯
舞
台顶排灯透镜39号（王）
光强分布
适用芯片：REBAL-PW27，CREE-XPE，CREE-XPG，
Nichia-219
40号（王）
光强分布
适用芯片：适用芯片：REBAL-PW27，CREE-XPE，
CREE-XPG，Nichia-219
42号（王）
光强分布
100°
小像素灯
50°
小像素灯
30°
小像素灯
适用芯片：REBAL-PW27，CREE-XPE，CREE-XPG，Nichia-219
IV
型
透
镜
43号（袁）
光强分布
适用芯片: Niachia-219 REBEL REBEL-ES
36：闪光灯40°透镜，配合REBEL芯片，已开模，未批量（韩）38：加油站项目研发透镜（配合大像素灯），已开模（袁）
41：钱江隧道平板灯透镜（PMMA材料），已开模（袁）
42：褚工国外照明飞机尾巴灯具30°配合像素灯透镜，已开模（王）43：路灯四型透镜（配合大像素灯），已开模（袁）
45：杯状平面加波纹透镜（方斑，椭圆光斑），已CNC（王道泳）46：钱江隧道平板灯透镜（玻璃材料），已开模（袁）
47：广深高速专用透镜，中心布灯，已CNC（袁）
48：闪光灯透镜小角度（配合REBEL)已CNC（王）
49：31号大像素灯透镜（袁）
50：33号升级可用REBEL ES 芯片，已开模（袁）
51：27号升级可用REBEL ES 芯片，已开模（袁谋堃）
52：小角度闪光灯透镜升级可配合压铸铝结构（韩红梅）C0 126°C90 30°大像素灯
53: 39号升级可用REBEL ES 芯片，已开模（王）
54:跳过
55:低位照明灯1(郑华兵）
56:低位照明灯2（资桂林）
60: 闪光灯杯状透镜（9.8°），已开模（王）
研发二部光学组
菲涅尔透镜是由法国物理学家奥古斯汀.菲涅尔（Augustin.Fresnel)发明的，他在1822年最初使用这种透镜设计用于建立一个玻璃菲涅尔透镜系统——灯塔透镜菲涅尔透镜(Fresnel Lens)是一种微细结构的光学元件，从正面看其象一个飞镖盘，由一环一环的同心圆组成。 原理 其工作原理十分简单：假设一个透镜的折射能量仅仅发生在光学表面（如：透镜表面），拿掉尽可能多的光学材料，而保留表面的弯曲度。 另外一种理解就是，透镜连续表面部分“坍陷”到一个平面上。从剖面看，其表面由一系列锯齿型凹槽组成，中心部分是椭圆型弧线。每个凹槽都与相邻凹槽之间角度不同，但都将光线集中一处，形成中心焦点，也就是透镜的焦点。每个凹槽都可以看做一个独立的小透镜，把光线调整成平行光或聚光。这种透镜还能够消除部分球形像差。
分类 从光学设计上来划分 正菲涅尔透镜： 光线从一侧进入，经过菲涅尔透镜在另一侧出来聚焦成一点或以平行光射出。焦点在光线的另一侧，并且是有限共轭。 这类透镜通常设计为准直镜（如投影用菲涅尔透镜，放大镜）以及聚光镜（如太阳能用聚光聚热用菲涅尔透镜。 负菲涅尔透镜： 和正焦菲涅尔透镜刚好相反，焦点和光线在同一侧，通常在其表面进行涂层，作为第一反射面使用。 螺纹透镜与平凸透镜相比具有厚度薄、重量轻、透光好、易加工等特点 LED螺纹透镜工作原理 1.因LESD为点光源发光角度大，发出的光线散射较严重，利用菲涅尔透镜的聚光作用， 将光线汇聚于有效使用范围内，起到增加光效，提高亮度的效果。 2.菲涅尔透镜相对于用一个LED灯，焦距不同，距离不同，可任意设定出射光角度，根 据需求设计。 3.菲涅尔透镜的超薄结构，使光的透射率比传统凸透镜高得多，起重量小于凸透镜，多种 场合都较适用。
透镜的光路图 1．下图所示光路图中，正确的是（） A. B. C. D. 2．两个完全相同的凸透镜L1、L2如图放置，其中AO1=O1B=BO2，过A点的一条光线经L1折射后按如图方向到达L2，则关于该光线再经L2折射后的去向，以下判断正确的是（） A．过L2的二倍焦距点B．过L2的焦点 C．平行于L2的主光轴D．过L2的二倍焦距以外的点 3．下列关于凸透镜或凹透镜的几幅光路图中，错误的是（） A. B. C. D. 4．光通过透镜的光路如图所示，正确的图是（） A. B. C D 5．下列表示平面镜和凸透镜成像情况的图中，正确的是（） A. B. C. D. 6．下列光路图中，哪个是正确的（） A. B. C. D. 7．如图是一束光线通过透镜的光路图，其中正确的是（） A. B. C. D. 10．水平桌面上的白纸上有一小黑点a，将一个半球形的玻璃砖放在白纸上，使球心与a重合，在斜上方透过玻璃砖观察a，如图所示．则看到a的像（） A．在a的正上方B．在a的正下方C．在a的位置上D．在a的右上方
11．要使光的传播方向发生如图所示的改变，你认为图示方框内放置的光学元件是（） A．一定是平面镜B．一定是凸透镜 C．只有平面镜或凸透镜D．平面镜、凸透镜、凹透镜均可 12．下面是小明所画的光路图，其中有错误的是（） A. B. C. D. 13．如图是平行于主光轴的光线经过两个不同凸透镜后会聚后的示意图，下列说法正确的是（） A．凸透镜表面越凸，对光的会聚作用就越明显B．凸透镜表面越凸，焦距越长 C．凸透镜焦距长短与表面凸起的程度无关D．凸透镜对光的会聚作用与表面的凸起程度无关14．如图所示是一条通过透镜后的折射光线的光路图，正确的是（） A. B. C. D. 15．如图的六块光学元件，要使左图的光路图成立，则虚线框内应单独放的透镜是 （） A．①③B．②④C．①⑤D．②⑥ 16．根据如图，入射光束和出射光束的情况判断，方框内的两个光学元件可能是（） A．两个凸透镜B．两个凹透镜 C．一个凹透镜，一个凸透镜，且凹透镜在左，凸透镜在右 D．一个凹透镜，一个凸透镜，且凸透镜在左，凹透镜在右 17.若平行光线被某种镜面反射后，反射光线好像是从镜后某一点发出的，则这种镜是（）A．平面镜B．凹面镜C．凸面镜D．潜望镜
一、透镜 1.凸透镜和凹透镜 凸透镜：中间厚边缘薄的透镜（远视眼镜、老花镜） 凹透镜：中间薄边缘厚的透镜（近视镜） 一般透镜的两个表面中至少有一个表面是球面的一部分。 如果透镜的厚度远小于球面的半径，这种透镜就叫做薄透镜。我们只研究薄透镜。 2.基本概念： 主光轴：组成透镜的两个球面的球心连线。 光心：在主光轴上有一个特殊的点，通过它的光线传播方向不变。可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。 3.透镜对光的作用 ①凸透镜对光线起会聚作用，因此凸透镜也叫会聚透镜。 焦点：平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点（F）。凸透镜有2个实焦点。 焦距：焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距( f )。两边的焦距相等。凸透镜的焦距越小，透镜对光的会聚作用越强。 ②凹透镜对光线起发散作用，因此凹透镜也叫发散透镜。 虚焦点：平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线相交于主光轴上，它不是实际光线的会聚点，叫虚焦点(F)。凹透镜有2个虚焦点。 4. 光学中“会聚”和“发散”的含义。 折射后的光线相对于原来的方向靠近了主光轴，叫“会聚”。 折射后的光线相对于原来的方向远离了主光轴，叫“发散”。 5. 三条特殊光线 6. 三棱镜对光线的作用 通过三棱镜的光线经三棱镜两次折射后向三棱镜底边偏折。凸透镜和凹透镜都可看做是三棱镜的组合。 7. 如何测凸透镜的焦距 平行光会聚法测焦距：将凸透镜正对着太阳光，在透镜的另一侧放张白纸，改变透镜和白纸间的距离，直到在白纸上找到一个最小最亮的光斑，用刻度尺量出光斑到透镜的距离即为焦距。 扩展：空心透镜 二、凸透镜成像规律 1. 实验器材： 光具座、蜡烛、火柴、凸透镜、光屏 2. 实验步骤： a.将凸透镜固定在光具座的中央，蜡烛和光屏在凸透镜的两侧，使烛焰、透镜、光屏的中心在同一高度（为了使像 成在光屏中央） b.将蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置，点燃蜡烛 c.移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像为止 d.记录下蜡烛到凸透镜的距离、像到凸透镜的距离、像的大小和正倒 e.将蜡烛向凸透镜移近一段距离，重复上述操作，直到不能在屏上得到烛焰的像 f.继续把蜡烛向凸透镜靠近，试着用眼睛观察像在何处，像是怎样的？ 3. 凸透镜成像规律 应用 照相机 测焦距 投影仪（幻灯机） 放大镜
凸凹透镜成像规律光路图总结 实像可用承接物接收到，虚像承接不到，只能眼睛看到。 一、透镜 凸透镜：中间厚边缘薄的透镜； 凹透镜：中间薄边缘厚的透镜。 焦点：平行光线（太阳光）通过透镜后会聚的点，或通过透镜后发散光线的反向延长线的会聚点。（焦点一般有两个，并且一般关于透镜对称） 焦距：焦点到光心的距离。 凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用 光心：透镜的几何中心 *三条特殊光线 1.平行于主光轴的光线，通过凸透镜后会聚于焦点；通过凹透镜后，反向延长线会聚于焦点。 2.通过焦点的光线通过凸透镜后平行于主光轴；正向延长线通过焦点的光线 通过凹透镜后平行于主光轴。 3.通过光心的光线通过透镜后方向不变。 二、凸透镜成像规律 1、u>2f 2、u=2f f u2 v , = 2= >，f < v f 2< f f u2 在异侧成倒立、缩小的实像在异侧成倒立等大的实像
3、2f>u>f 4、u=f f v f u f 2,2><< 5、u
菲涅尔透镜的原理及应用 （国防科大理学院光学小组第六组） [摘要] 菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆。菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，效果较好，但成本比普通的凸透镜低很多。菲涅尔透镜可按照光学设计或结构进行分类。菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用；二是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。 [关键词] 菲涅尔透镜；原理；分类；应用；研究与发展状况 本文主要从菲涅尔透镜的历史，基本原理，分类，作用，应用以及国内外的研究与发展状况等方面完整介绍了菲涅尔透镜的相关知识。 1.简介 菲涅尔透镜 (Fresnel lens)，又称螺纹透镜，是由法国物理学家奥古斯汀·菲涅尔（Augustin·Fresnel)发明的，他在1822年最初使用这种透镜设计用于建立一个玻璃菲涅尔透镜系统——灯塔透镜。菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，也有玻璃制作的，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的，透镜的要求很高，一片优质的透镜必须是表面光洁，纹理清晰，其厚度随用途而变，多在1mm左右，特性为面积较大，厚度薄及侦测距离远。
菲涅尔透镜 菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用；二是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，效果较好，但成本比普通的凸透镜低很多。多用于对精度要求不是很高的场合，如幻灯机、薄膜放大镜、红外探测器等。 2.菲涅尔透镜的历史 通过将数个独立的截面安装在一个框架上从而制作出更轻更薄的透镜，这一想法常被认为是由布封伯爵提出的。孔多塞(1743-1794)提议用单片薄玻璃来研磨出这样的透镜。而法国物理学家兼工程师菲涅尔亦对这种透镜在灯塔上的应用寄予厚望。根据史密森学会的描述，1823年，第一枚菲涅尔透镜被用在了吉伦特河口的哥杜昂灯塔（Phare de Cordouan）上；透过它发射的光线可以在20英里（32千米）以外看到。苏格兰物理学家大卫·布儒斯特爵士被看作是促使英国在灯塔中使用这种透镜的推动者。 3.菲涅尔透镜的基本原理 菲涅尔透镜的工作原理十分简单：假设一个透镜的折射能量仅仅发生在光学表面（如：透镜表面），拿掉尽可能多的光学材料，而保留表面的弯曲度。
透镜及其应用 凸透镜凹透镜定义中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜。中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜。 实物形状 主光轴和 光心 透镜上通过球心的直线CC'叫做主光轴,简称主轴。 每个透镜主轴上都有一个点，凡是通过该点的光,其传播方向不变,这个点叫光心。 对光线作 用及光路 图 凸透镜对光有汇聚作用。凹透镜对光有发散作用。 光线透过透镜折射,折射光线传播方向比入射 光线的传播方向更靠近主光轴。 光线通过透镜折射后,折射光线传播方向比原入射 光线的传播方向更远离主光轴。 特殊光线 焦点和焦 距 凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点, 这个点叫做焦点，用F表示。 凹透镜能使平行于主光轴的光发散，这些发散光线 的反向延长线相交于主光轴上的一点，这一点不是 实际光线会聚而成的,叫做虚焦点，也用Ｆ表示。 焦点到光心的距离叫做焦距,用ｆ表示。凹透镜焦点到光心的距离叫做焦距,用ｆ表示。 凸透镜有两个相互对称的实焦点,同一透镜 两侧的焦距相等。 凹透镜有两个相互对称的虚焦点，同一透镜两侧的 焦距相等。 焦距与会 聚能力的 关系 凸透镜焦距的大小表示其会聚能力的强弱, 焦距越小，会聚能力越强。 凹透镜焦距的大小表示其发散能力的强弱,焦距越 小,发散能力越强。 同种光学材料制成的凸透镜表面的凸起程度 决定了它的焦距的长短。表面越凸,焦距越短, 会聚能力越强。 同种光学材料制成的凹透镜表面的凹陷程度决定了 它的焦距的长短。表面越凹，焦距越短，发散能力越 强。 每个凸透镜的焦距是一定的。每个凹透镜的焦距是一定的。 用凸透镜正对太阳，调整凸透镜到纸的距离，使纸上形成最小、最亮的光斑,那么这个光斑在凸透镜的焦点上 关于两种透镜三条特殊的光线： 1、凸透镜三条特殊光线， A．与主光轴平行的光线经透镜折射过焦点 B．过光心的光线传播方向不变； C、过焦点的光线经透镜折射后与主光轴平行。 2、凹透镜三条特殊光线 A与主光轴平行的光线经透镜折射后反向延长线过焦点； Ｂ、过光心的光线传播方向不变?C、射向对侧焦点的光线经透镜折射后与主光轴平
凸凹透镜成像规律光路图总结 一、透镜 凸透镜：中间厚边缘薄的透镜； 凹透镜：中间薄边缘厚的透镜。 焦点：平行光线（太阳光）通过透镜后会聚的点，或通过透镜后发散光线的反向延长线的会聚点。（焦点一般有两个，并且一般关于透镜对称） 焦距：焦点到光心的距离。 凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用 光心：透镜的几何中心 *三条特殊光线 1.平行于主光轴的光线，通过凸透镜后会聚于焦点；通过凹透镜后，反向延长线会聚于焦点。 2.通过焦点的光线通过凸透镜后平行于主光轴；正向延长线通过焦点的光线通过凹透镜后平行于主光轴。 3.通过光心的光线通过透镜后方向不变。 二、凸透镜成像规律 1、u>2f 2、u=2f f v f f u2 2< < >，f v f u2 , 2= = 在异侧成倒立、缩小的实像在异侧成倒立等大的实像3、2f>u>f 4、u=f f v f u f2 , 2> < < f v f u f2 , 2> < < 在异侧成倒立、放大的实像 f u=不成像
5、u
透镜知识点汇总姓名 凸透镜：中间厚边缘薄的透镜； 凹透镜：中间薄边缘厚的透镜。 焦点：平行光线（太阳光）通过透镜后会聚的点，或通过透镜后发散光线的反向延长线的会聚点。（焦点一般有两个，并且一般关于透镜对称） 焦距：焦点到光心的距离。 凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用 光心：透镜的几何中心 三条特殊光线 1.平行于主光轴的光线，通过凸透镜后会聚于焦点；通过凹透镜后，反向延长线会聚于焦点。 2.通过焦点的光线通过凸透镜后平行于主光轴；正向延长线通过焦点的光线通过凹透镜后平行于主光轴。 3.通过光心的光线通过透镜后方向不变。 凸透镜成像规律 表格分析： 1.一倍焦距：像虚实的分界线（一倍焦距分虚实） 2.二倍焦距：实像放大缩小的分界线（二倍焦距分大小） 3.实像都是倒立的，虚像都是正立的。
4.在调节物距和像距时，物像在主光轴上同向移动。（成实像时物远像近像变小，成虚像时物远像远像变大。这里的远近是相对于透镜来说的。） 5.物体、透镜和光屏位置已经确定，在光屏上已经有一个清晰的像，如果保持透镜不动，像左右上下的移动方向和物体左右上下移动的方向相反；如果保持物体不动，像左右上下移动的方向和透镜移动的方向相同。（注意这里的移动不是沿主光轴的前后移动，而是与主光轴垂直方向移动）。 图表1照相机光路图 照相机是利用物距大于2倍焦距时在透镜异侧的一二倍焦距之间成倒立缩小的实像。 图表2幻灯机光路图 投影仪是利用物距在一二倍2倍焦距之间时在透镜异侧的二倍焦距以外成倒立放大的实像。 图表3放大镜光路图 放大镜是利用物距小于一倍焦距时在透镜同侧成正立放大的虚像。
透镜及其应用 知识点归纳： 一、透镜：至少有一个面是球面的一部分的透明玻璃元件（要求会辨认） 1、凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，如：远视镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等等； 2、凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，如：近视镜片； 练习：凸透镜能使跟主光轴平行的入射光线于一点,叫,这一点到凸透镜的光心的距离叫。一个凸透镜有个焦点,它们位于凸透镜的边。凹透镜能使光线,凹透镜的焦点是,有个。 二、基本概念： 1、主光轴：____________________________________； 2、光心：同常位于透镜的几何中心；用“O”表示。 3、焦点：_________________________________________________________________ 4、焦距：____________________________________________如下图： 注意：凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点； 三、三条特殊光线（要求会画）： 1、过光心的光线经透镜后传播方向______________，如下图： 2、平行于主光轴的光线，经凸透镜后________；经凹透镜后__________，但其反向延长线必过________（所以凸透镜对光线有________作用，凹透镜对光有________作用）如下图： 3、经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后__________；射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴；如下图： 四、粗略测量凸透镜焦距的方法：使凸透镜正对太阳光（太阳光是平行光，使太阳光平行于凸透镜的主光轴），下面放一张白纸，调节凸透镜到白纸的距离，直到白纸上光斑最小、最亮为止，然后用刻度尺量出凸透镜到白纸上光斑中心的距离就是凸透镜的焦距。 五、照相机：1、镜头是_______；2、物体到透镜的距离（物距）大于二倍焦距，成的是_____________像； 六、投影仪：1、投影仪的镜头是_________；2、投影仪的平面镜的作用是_____________ 注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。
根据已知透镜做光路图 一、填空题(本大题共1小题，共2.0分) 1. 选用______ 或______ （填写两种光学元件的名称），可使光线的传播方向 发生如图所示的改变． 二、作图题(本大题共11小题，共55.0分) 2. 如图所示，请完成光路图． 3. 入射光线如图所示，请画出通过凸透镜后的折射光线． 4. 按要求完成下列作图： （1）如图1所示F为凸透镜的焦点，请画出图中光线的折射光线． （2）通电螺线管旁小磁针静止时如图2示，在括号内标出小磁针的N、S 极． 5. 按要求完成下列作图． （1）如图1所示，物体沿斜面向下滑动，请在图中画出物体所受的重力G和沿斜面向上的摩擦力f的示意图； （2）请在图2画出两条人射光线经过凸透镜后的折射光线． 6. 完成下面的光路图． 7. 如图所示，O1O2为凸透镜L的主光轴，S′为点光源S经凸透镜L
所成的像，SA为从点光源S发出的一条光线，请在图中画出该光线SA经凸透镜折射后的光线． 8. （1）如图1所示，光源Q发出的一束光经平面镜反射在墙上显示出一个光点； ①画出光源Q在平面镜中的像． ②画出镜面反射的光线并标出墙上光点的位置． （2）①画出图2中两条入射光线经凸透镜后的光线． ②与物比较，物体MN经凸透镜成______ （选填“放大”、“缩小”）______ （选填“正立”、“倒立”）的 像． 9. 在如图所示的方框中画出适当的光学元件． 10. （1）如图甲所示，A和B是发光点S发出的其中两条光线入射到平 面镜上时发生反射的两条反射光线（图中未画出发光点S），请根据反射光 线在图中作出发光点S和它在平面镜中所成的虚像S′． （2）图乙中给出了物体AB及像A′B′的位置，请在图中画出凸透镜及其中一个焦点F的大致位 置． 11. 实验中有时需要将一束粗平行光变成细平行光，这可以利用两块透镜的组合来解决．请在图的两个方框中各画出一种组合方式（要在图中画清光束粗细的变化），分别写出两块透镜间的距离S跟两块透镜到各 自焦点的距离f1、f2的关系． s= ______ s= ______ ． 12. 根据入射光线和折射光线，在图中的虚线框内画出适当类型的透镜． 三、计算题(本大题共5小题，共40.0分) 13. 在图中画出入射光线经过凸透镜后的折射光线．
《光现象》重难点精讲 一、光的传播： 1、光源：能发光的物体叫做光源。 光源可分为天然光源（水母、太阳），人造光源（灯泡、火把）; 月亮、钻石、镜子、影幕不是光源。 2、光在同种均匀介质中沿直线传播； 应用：小孔成像：像的形状与小孔的形状无关，像是倒立的实像（树阴下的光斑是太阳的像）。 实像：由实际光线会聚而成的像。 注意：①小孔成像的条件：孔的大小必须远远小于孔到发光的距离及孔到光屏的距离。 ②像的大小与发光体到孔的距离和像到孔的距离有关，发光体到小孔的距离不变，光屏远离小孔， 实像增大；光凭靠近小孔，实像减小；光屏到小孔的距离不变，发光体远离小孔，实像减小；发 光体靠近小孔，实像增大。 （2）取得直线：激光准直（挖隧道定向）；整队集合；射击瞄准； （3）限制视线：坐井观天、一叶障目； （4）影的形成：影子；日食（太阳月球地球）、月食（月球太阳地球） 3、光线：常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向；（是理想化物理模型，非真实存在） 4、所有的光路都是可逆的，包括直线传播、反射、折射等。 5、光速：真空中光速是宇宙中最快的速度；c=3×108m/s=3×105 m/s; 光年：是光在一年中传播的距离，光年是长度单位； 声音在固体中传播得最快，液体中次之，气体中最慢，真空中不传播； 光在真空中传播的最快，空气中次之，透明液体、固体中最慢（二者刚好相反）。 光速远远大于声速（如先看见闪电再听见雷声；在跑100m时，声音传播时间不能忽略不计，但光传播时间可忽略不计）。 二、光的反射： 1、当光射到物体表面时，被反射回来的现象叫做光的反射。 我们看见不发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。 2、反射定律：（1）在反射现象中，反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内； （2）反射光线、入射光线分居法线两侧； （3）反射角等于入射角。(说成入射角等于反射角是错误的，注意因果关系)
菲涅尔透镜介绍 菲涅尔透镜 (Fresnel lens) ，又名螺纹透镜，一般由高透明材料注塑或压注而成的薄片，也有玻璃制作的，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是根据光的干涉及扰射以及相对灵敏度和接收角度要求来设计的。透镜的要求很高。一片优质的透镜必须表面光洁，纹理清晰，其厚度随用途而变，多在1-2mm左右，特性为面积大、厚度薄及侦测距离远。 菲涅尔透镜在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，效果较好，但成本比普通的凸透镜低很多。多用于对精度要求不是很高的场合，如投影机、薄膜放大镜、红外探测器及照明等。 使用普通的凸透镜，会出现边角变暗、模糊的现象，这是因为光的折射只发生在介质的交界面，凸透镜片较厚，光在玻璃中直线传播的部分会使得光线衰减。如果可以去掉直线传播的部分，只保留发生折射的曲面，便能省下大量材料同时达到相同的聚光效果。菲涅耳透镜就是采用这种原理的。菲涅尔透镜看上去像一片有无数多个同心圆纹路的平板玻璃，却能达到凸透镜的效果，如果投射光源是平行光，汇聚投射后能够保持图像各处亮度的一致。 菲涅尔透镜的应用 菲涅尔透镜应用于多个领域，包括： 投影显示：菲涅尔投影电视，背投菲涅尔屏幕，高射投影仪，准直器； 聚光聚能：太阳能用菲涅尔透镜，摄影用菲涅尔聚光灯，菲涅尔放大镜； 航空航海：灯塔用菲涅尔透镜，菲涅尔飞行模拟； 科技研究：激光检测系统等； 红外探测：无源移动探测器； 照明光学：汽车头灯，交通标志，光学着陆系统。 智能家居：安防系统探测器等 我公司生产的菲涅尔镜,采用主要注塑和热压两种方式。 注塑菲涅尔透镜： 设备是进口的高精密注塑机，主要生产小规格菲涅尔透镜（8吋以下），可以大规模提供需求。热压菲涅尔透镜： 设备是根据工艺需求自主设计制造的专用自动热压机。热压的菲涅尔镜产品精度高，质量好，主要用在成像方面，产品尺寸规格3-10吋，也可以定制超大尺寸的产品。外形由数控激光激光机切割，产品形状任意，可以根据客户需要选择定制。 根据菲涅尔透镜的工作原理，一般热压菲涅尔透镜的成像质量优于注塑产品，但热压的生产成本也高于注塑产品。因此用于图像处理时，要选用热压菲涅尔透镜，用于聚光处理的，可以选用注塑菲涅尔透镜。
透镜及其应用 一、透镜:至少有一个面是球面的一部分的透明玻璃元件(要求会辨认 1、凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜,如:远视镜片,照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等等; 2、凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜,如:近视镜片; 练习:凸透镜能使跟主光轴平行的入射光线于一点,叫,这一点到凸透镜的光心的距离叫。一个凸透镜有个焦点,它们位于凸透镜的边。凹透镜能使光线,凹透镜的焦点是,有个。 二、基本概念: 1、主光轴:过透镜两个球面球心的直线,用CC/表示; 2、光心:同常位于透镜的几何中心;用“O”表示。 3、焦点:平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点,这点叫焦点;用“F”表示。 4、焦距:焦点到光心的距离(通常由于透镜较厚,焦点到透镜的距离约等于焦距焦距用“f”表示。如下图: 注意:凸透镜和凹透镜都各有两个焦点,凸透镜的焦点是实焦点,凹透镜的焦点是虚焦点; 练习:把一个凸透镜放在太阳与白纸之间,调整透
镜与纸间的距离,使白纸上得到一个最小、最亮的 光点,这时测得透镜与纸间的距离为6cm。由此可 知,该凸透镜的焦距是cm。 三、三条特殊光线(要求会画: 1、过光心的光线经透镜后传播方向不改变,如下 图: 2、平行于主光轴的光线,经凸透镜后经过焦点;经凹透镜后向外发散,但其反向延长线必过焦点(所以凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光有发散作用如下图: 3、经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴;如下图:
练习:以下光学仪器或元件中,对光起发散作用的是 ( A.潜望镜 B.平面镜 C.凸透镜 D.凹透镜 四、粗略测量凸透镜焦距的方法:使凸透镜正对太阳光(太阳光是平行光,使太阳光平行于凸透镜的主光轴,下面放一张白纸,调节凸透镜到白纸的距离,直到白纸上光斑最小、最亮为止,然后用刻度尺量出凸透镜到白纸上光斑中心的距离就是凸透镜的焦距。 五、辨别凸透镜和凹透镜的方法: 1、用手摸透镜,中间厚、边缘薄的是凸透镜;中间薄、边缘厚的是凹透镜; 2、让透镜正对太阳光,移动透镜,在纸上能的到较小、较亮光斑的为凸透镜,否则为凹透镜; 3、用透镜看字,能让字放大的是凸透镜,字缩小的是凹透镜; 练习:表面至少有一面是的透明玻璃元件叫透镜,中间边缘的透镜叫凸透镜,中间边缘的透镜叫凹透镜, 远小于的透镜叫薄透镜。 六、照相机:1、镜头是凸透镜;2、物体到透镜的距离(物距大于二倍焦距,成的是倒立、缩小的实像; 七、投影仪:1、投影仪的镜头是凸透镜;2、投影仪的平面镜的作用是改变光的传播方向; 注意:照相机、投影仪要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷、屏幕。
型号：８００２－１ 型号：８００２－２ 型号：８００３－１ 焦距：１０．５ 焦距：１０．５ 焦距：１０．５ 角度：１００° 角度：１００° 角度：１００° 距离：５ｍ 距离：５ｍ 距离：５ｍ 尺寸：Ф２３ 尺寸：Ф２３ 尺寸：Ф２３ 型号：８００３－２ 型号：８００３－１Ｃ 型号：９００２ 焦距：１０．５ 焦距：１０．５ 焦距：１２ 角度：１００° 角度：１００° 角度：１１６° 距离：５ｍ 距离：８ｍ 距离：７ｍ 尺寸：Ф２３ 尺寸：Ф２２．７ 尺寸：２４＊１６．７ 型号：８３１０ 型号：８２４０ 型号：８２０２－６ 焦距：１０．５ 焦距：１０ 焦距：２０ 角度：１００° 角度：１２０° 角度：１２０° 距离：１０ｍ 距离：１２ｍ 距离：７ｍ 尺寸：Ф２３ 厚度：０．５ 尺寸：Ф２３．５ 尺寸：３１×２６×２３．７Ｈ 型号：７７０９－１ 型号：７７０９－２ 型号：７７０９－４ 焦距：７．６ 焦距：５ 焦距：１２ 角度：９０° 角度：８９° 角度：９０° 距离：５ｍ 距离：５ｍ 距离：６ｍ 尺寸：Ф２１ 外径：Ф１７ 内径：Ф１５ 尺寸：外径１７ 内径１５ 型号：７７０９－６ 型号：７７０９－７ 型号：２８１４ 焦距：５ 焦距：９．５ 焦距：１０．５ 角度：９０° 角度：９０° 角度：１４０° 距离：５ｍ 距离：８ｍ 距离：６ｍ 尺寸：Ф１６．６ 内径： Ф１５ 尺寸：１８ 尺寸：Ф２８ 厚度：０．６
型号：８８０１－１ 型号：８８０１－２ 型号：８８０１－３ 焦距：２６ 焦距：２６ 焦距：２６ 角度：１００° 角度：１００° 角度：１００° 距离：５ｍ 距离：５ｍ 距离：５ｍ 尺寸：Ф５５ 尺寸：Ф５５ 尺寸：Ф５５ 型号：８１０２－１ 型号：８１０２－２ 型号：８１０２－４ 焦距：15 焦距：１５ 焦距：１５ 角度：１２０° 角度：１２０° 角度：１２０ 距离：７ｍ 距离：７ｍ 距离：７ｍ 尺寸：６４＊５２ 外径：Ф４９ 内径：Ф３７ 外径：Ф４３内径：Ф３６ 型号：００１ 型号：２０９１ 型号：８７３１－１ 外径：Ф５５ 外径：Ф５５ 外径：Ф４５．２ 内径：Ф４４ 内径：Ф４４ 内径：Ф４１．７ 距离：１０ｍ 距离：１０ｍ 距离：１０ｍ 角度：１２０° 角度：１２０° 角度：１２０° 型号：８６０５－１ 型号：８６０５－２ 型号：８６０５－３ 焦距：１５ 焦距：１５ 尺寸：Ф３３．５外边Ф４５．７高度：１１．８ｍｍ 角度：１００° 角度：１２０° 焦距：１５ｍｍ 距离：５ｍ 距离：５ｍ 厚度：０．７ｍｍ 尺寸：Ф４４ｍｍ Ф３４．５ｍｍ 规格：Ф４４．５ 角度：１２０° 型号：８６０３－３ 型号：８６０３－４ 型号：８６０４ 焦距：１７．５ 焦距：１７．５ 焦距：１８ 角度：１２０° 角度：１２０° 角度：１２０ 距离：７ｍ 距离：７ｍ 距离：６ｍ 规格：Ф４５．９ 规格：Ф４５．９ 外径：Ф５１ 内径：Ф３５．５
凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用 三条特殊光线 1.平行于主光轴的光线，通过凸透镜后会聚于焦点；通过凹透镜后，反向延长线会聚于焦点。 2.通过焦点的光线通过凸透镜后平行于主光轴；正向延长线通过焦点的光线通过凹透镜后平行于主光轴。 3.通过光心的光线通过透镜后方向不变。 4.在调节物距和像距时，物像在主光轴上同向移动。（成实像时物远像近像变小，成虚像时物远像远像变大。这里的远近是相对于透镜来说的。） 5.物体、透镜和光屏位置已经确定，在光屏上已经有一个清晰的像，如果保持透镜不动，像左右上下的移动方向和物体左右上下移动的方向相反；如果保持物体不动，像左右上下移动的方向和透镜移动的方向相同。（注意这里的移动不是沿主光轴的前后移动，而是与主光轴垂直方向移动）。
照相机是利用物距大于2倍焦距时在透镜异侧的一二倍焦距之间成倒 立缩小的实像。 投影仪是利用物距在一二倍2倍焦距之间时在透镜异侧的二倍焦距以 外成倒立放大的实像。 放大镜是利用物距小于一倍焦距时在透镜同侧成正立放大的虚像。 眼睛成像原理: 从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立，缩小的实像（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）） 近视及远视的矫正方法：近视眼：物体成像在视网膜前，用凹透镜矫正； 远视眼：物体成像在视网膜后，用凸透镜矫正 1小丽同学把一个凸透镜正对着太阳光，在距离凸透镜20cm 处得到一个最小最亮的光斑．若她用此来观察地图上较小的字，则凸透镜到地图的距离应（ ） A ． 小于20cm B ． 大于20cm 小于40cm C ． 等于40cm D ．w 大于40cm 2．图3是陈大爷眼睛看物体时的成像情况，则他的眼睛 类型及矫正需要选用的透镜分别是 ( ) A ．远视眼 凸透镜 B ．远视眼 凹透镜 C ．近视眼 凸透镜 D ．近视眼 凹透镜 3在做“探究凸透镜成像实验”时，将焦距为10cm 的凸透镜和蜡烛放在光具座上，位置如图所示．则在光屏上（ ） A ． 成倒立放大的实像 B ． 成倒立缩小的实像 C ． 光屏上不会得到像 D ． 像距大于10cm 小于20cm 5学习了透镜知识后，小勇回家认真研究爷爷的老花镜，并得出以下结论，你认为他的这些结论中不妥当的是（ ） A ． 老花镜是一种凸透镜 B ． 老花镜可以用来做放大镜 C ． 老花镜能在阳光下点燃白纸 D ． 爷爷原来是个近视眼 6．下列光学设备中，应用的原理与如图5所示的凸透镜成像规律相同的是（ ） A ．照相机 B ．老花镜 C ．幻灯机 D ．放大镜 7. 在图13 所示的四幅小图中, 正确表示远视眼成像情况的是___图, 其矫正做法是____图。 图3 图2
菲涅尔透镜TracePro教程 首先，本教程是中使用的是TP7，采用RepTile特征应用在所要形成的菲涅尔面上。所以，在应用菲涅尔特性之前，先构建好菲涅尔物镜的结构。 1.构建镜框。 2.点定义，材料特性里面点鳞甲特性，打开鳞甲特性编辑器 3.点上图中的新增特性
命名，选好变化方式，根据你想要定义的内容来定。在这里，我选择可变参数。 点好确定之后，弹出上图，描述上面标注一下，将来用起来好识别。（可无）带宽在这里我输入的是0.225，（参考CYQ大师的进阶资料）。 4.输出数据，方便我们载出之后定义。 点这个按钮，载出。会弹出下面这个。 点保存这个txt文件，名字为Fresnel1.txt。注意存放位置，我们下面会用到。 5.下面最小化TP，让我们学习一下菲涅尔透镜的参数。 在上一个步骤，我们看到Facet Angle和Draft Angle，如下图所示，
这两个角度以及菲涅尔环带宽的介绍，参考如下文件，详见[1]： 我们可以知道，定义带宽之后，需要定义每个环带不同的倾斜角度。 6.为了教程的进行，我们借用TP手册中的资料来载入菲涅尔透镜的角度。 打开文件TracePro\Examples\Demos\Fresnel Lens Arcsecs.txt，该文件里面的数据指的是每一环下facet angle的度数，但是该角度的单位是arcseconds。这个单位是1/3600 度，所以，我们有必要转换回来。下面说的这个转换方法是在Excel 里面转换的，可以借鉴一下。 用Exele打开： 在B列输入公式=A1/3600，再应用 到各列。一共333列(可参考[2])。 拷贝好这一列数据，可以使用Cltl+ Shift+↓选择该列数据复制。 7.使用Excel打开之前的txt文件，Fresnel1.txt再粘贴上面的数据到A19
The Fresnel Lens Centuries ago, it was recognized that the contour of the refracting surface of a conventional lens de?nes its focusing properties. The bulk of material between the refracting sur-faces has no effect (other than increasing absorption losses) on the optical properties of the lens. In a F resnel (point focus) lens the bulk of material has been reduced by the extraction of a set of coaxial annular cylinders of material, as shown in Figure 1. (Positive focal length Fresnel lenses are almost universally plano-convex.) The contour of the curved surface is thus approximated by right circular cylindrical portions, which do not contribute to the lens’ optical proper-ties, intersected by conical portions called “grooves.” Near the center of the lens, these inclined surfaces or “grooves”are nearly parallel to the plane face; toward the outer edge, the inclined surfaces become extremely steep, especially for lenses of low f–number. The inclined surface of each groove is the corresponding portion of the original aspheric surface, translated toward the plano surface of the lens; the angle of each groove is modi?ed slightly from that of the original aspheric pro?le to compensate for this translation. The earliest stepped-surface lens was suggested in 1748 by Count Buffon, who proposed to grind out material from the plano side of the lens until he was left with thin sections of material following the original spherical surface of the lens, as shown schematically in F igure 2a). Buffon’s work was followed by that of Condorcet and Sir D. Brewster, both of whom designed built-up lenses made of stepped annuli. The aspheric Fresnel lens was invented in 1822 by Augustin Jean F resnel (1788–1827), a F rench mathematician and physicist also credited with resolving the dispute between the classical corpuscular and wave theories of light through his careful experiments on diffraction. Fresnel’s original lens was used in a lighthouse on the river Gironde; the main innovation embodied in Fresnel’s design was that the center of curvature of each ring receded along the axis according to its distance from the center, so as practically to eliminate spherical aberration. Fresnel’s original design, including the spherical-surfaced central section, is shown schematically in Figure 2b). The early Fresnel lenses were cut and polished in glass – an expensive process, and one limited to a few large grooves. Figure 3 shows a Fresnel lens, constructed in this way, which is used in the lighthouse at St Augustine, Florida, USA. The large aperture and low absorption of F resnel lenses were especially important for use with the weak lamps found in lighthouses before the invention of high-brightness light sources in the 1900s. The illustrated system is catadioptric: the glass rings above and below the Fresnel lens band in the center of the light are totally-internally-reflecting prisms, which serve to collect an additional frac-tion of the light from the source. The use of catadioptric sys-tems in lighthouses was also due to Fresnel. Until the 1950’s, quality Fresnel lenses were made from glass by the same grinding and polishing techniques used in 1822. Cheap Fresnel lenses were made by pressing hot glass into metal molds; because of the high surface tension of glass, Fresnel lenses made in this way lacked the necessary detail, and were poor indeed. In the last forty years or so, the advent of optical-quality plastics, compression and injection molding techniques,Figure 1 Construction of a Fresnel lens from its correspond-ing asphere. Each groove of the Fresnel lens is a small piece of the aspheric surface, translated to- ward the plano side of the lens. The tilt of each sur- face must be modified slightly from that of the original portion of aspheric surface, in order to compensate for the translation. Figure 2 Early stepped–surface lenses. In both illustrations the black area is material, and the dashed curves represent the original contours of the lenses. a) shows the lens suggested by Count Buffon (1748), where material was removed from the plano side of the lens in order to reduce the thickness. b) shows the original lens of Fresnel (1822), the cen- tral ring of which had a spherical surface. In Fresnel’s lens, the center of curvature of each ring was displaced according to the distance of that ring from the center, so as to eliminate spherical aberration. a) b) ? Copyright Fresnel Technologies, Inc. 20032