双凹透镜与
平凹透镜类似,
焦距为负,可是平行入射的光线向外发散,双凹透镜的两个侧面
曲率半径相等,一般用于扩束光线和
投影等。
双凹透镜成像的几何作图与
凸透镜者原则相同。从物体的顶端亦作为两条直线:一条平行于
主光轴,经过双凹透镜后偏折为发散光线,将此
折射光线相反方向返回至主焦点;另一条通过透镜的
光学中心点,这两条直线相交于一点,此为物体的像。
如图2所示,入射角为 的入射光线(CB 为法线),经平凹透镜的凹面折射后,成为折射角为 n 的出射光线BD,其
反向延长线与主轴的交点便是虚焦点。仿照对平凸透镜的讨论, 仍可得| 凹|=,但考虑到凹透镜焦距为负值,故
其两面
曲率中心之连线称为主轴,其中央之点O称为
光心。通过光心的光线,无论来自何方均不
折射。平行主轴之光束,照于凹透镜上折射后向四方发散,逆其发散方向的延长线,则均会于与光源同侧之一点F,其
折射光线恰如从F点发出,此点称为虚焦点。在透镜两侧各有一个。双凹透镜又称为发散透镜。凹透镜的焦距,是指由焦点到透镜中心的距离。透镜的半径越大其焦距越长,如为
薄透镜,则其两侧之焦距相等。
双凹透镜所成的像总是小于物体的、直立的
虚像,双凹透镜主要用于矫正
近视眼。近视眼主要是由于晶状体的变形,导致光线过早的集合在了视网膜的前面。双凹透镜则起到了发散光线的作用,双凹透镜成一个正立、缩小的虚像,,使
像距变长,恰好落在视网膜上了。