透镜制造者公式计算器

透镜制造者公式将透镜材料、表面曲率与焦距联系起来。对于空气中的薄透镜，屈光度等于焦距的倒数，也等于折射率减一后，乘以第一和第二表面曲率半径倒数之差。计算器使用 1/f = (n - 1) 乘以 (1/R1 - 1/R2)，所有距离均以米输入。得到的焦距单位为米，其倒数即为以屈光度表示的光焦度。 符号至关重要。按照此处使用的笛卡尔约定，当光从左向右传播时，若曲率中心位于表面右侧，半径为正；位于左侧则为负。因此，常见双凸透镜的第一半径为正，第二半径为负。折射率为 1.5、半径分别为正 0.2 米和负 0.2 米时，屈光度为 5，焦距为 0.2 米。反转曲率会产生负焦距，表示发散透镜。 折射率衡量光在材料中相对于真空减速的程度。在可见光范围内，亚克力的典型折射率约为 1.49，光学玻璃约为 1.5 至 1.9。在表面形状相同的情况下，与周围介质的折射率差越大，光焦度越大。由于折射率随波长变化，真实透镜会将不同颜色聚焦在略有差异的位置，这称为色差。输入值应对应设计所涉及的材料与波长。 该薄透镜形式假设透镜厚度相对于曲率半径和焦距可以忽略，且透镜外部为空气。厚透镜需要增加中心厚度项，而浸在水或其他介质中的透镜需要使用相对折射率。表面非球面性、制造公差和高阶像差也会影响实际性能，但不在此近轴近似的范围内。 光学设计人员将该公式用于眼镜、相机、望远镜、放大镜和实验室光学元件的初步估算。它也帮助学生理解更陡的曲率、材料折射率与符号约定如何改变会聚能力。如果只需要相同单位的焦距，可以将半径统一用该单位输入；但建议使用米，因为显示的屈光度定义为每米。零半径无效，而两个带符号半径相等时，可能产生零光焦度和无限焦距。