Калькулятор формулы изготовителя линз

Формула изготовителя линз связывает материал и кривизну поверхностей линзы с её фокусным расстоянием. Для тонкой линзы в воздухе оптическая сила равна обратному фокусному расстоянию и определяется как показатель преломления минус единица, умноженный на разность обратных радиусов первой и второй поверхностей. Калькулятор использует 1/f = (n - 1), умноженное на (1/R1 - 1/R2), со всеми расстояниями в метрах. Фокусное расстояние получается в метрах, а его обратная величина — оптическая сила в диоптриях. Знаки принципиально важны. По используемому декартову правилу радиус положителен, если при распространении света слева направо центр кривизны расположен справа от поверхности, и отрицателен, если слева. Поэтому обычная двояковыпуклая линза имеет положительный первый и отрицательный второй радиус. При показателе преломления 1.5 и радиусах плюс 0.2 метра и минус 0.2 метра оптическая сила равна 5 диоптриям, а фокусное расстояние — 0.2 метра. Обращение кривизны даёт отрицательное фокусное расстояние, соответствующее рассеивающей линзе. Показатель преломления характеризует замедление света в материале по сравнению с вакуумом. Типичные значения для видимого света составляют около 1.49 для акрила и примерно от 1.5 до 1.9 для оптических стёкол. Чем больше разность показателей материала и окружающей среды, тем выше оптическая сила при одинаковой форме поверхностей. Поскольку показатель зависит от длины волны, реальные линзы фокусируют разные цвета в немного разных точках. Это называется хроматической аберрацией. Введённое значение должно соответствовать материалу и длине волны вашего проекта. Эта форма для тонкой линзы предполагает пренебрежимо малую толщину относительно радиусов и фокусного расстояния, а также воздух снаружи линзы. Для толстых линз нужен дополнительный член с центральной толщиной, а для линз в воде или другой среде — относительный показатель преломления. Асферичность поверхностей, производственные допуски и аберрации высших порядков тоже влияют на работу, но не входят в это параксиальное приближение. Оптические конструкторы используют формулу для первичной оценки очков, камер, телескопов, луп и лабораторной оптики. Она также помогает понять, как большая кривизна, показатель материала и правило знаков меняют собирающее действие. Можно вводить радиусы в одинаковых единицах, если нужно лишь фокусное расстояние в этих единицах, но рекомендуются метры: отображаемая диоптрия определяется как обратный метр. Нулевой радиус недопустим, а равные радиусы с одинаковым знаком могут дать нулевую оптическую силу и бесконечное фокусное расстояние.