透鏡製造公式計算器

透鏡製造公式將透鏡材料、表面曲率與焦距連結起來。對空氣中的薄透鏡而言，屈光力等於焦距倒數，也等於折射率減一後，乘以第一與第二表面曲率半徑倒數的差。計算器使用 1/f = (n - 1) 乘以 (1/R1 - 1/R2)，所有距離均以公尺輸入。得到的焦距單位為公尺，其倒數即為以屈光度表示的屈光力。 正負號至關重要。依此處採用的笛卡兒慣例，光由左向右傳播時，若曲率中心位於表面右側，半徑為正；位於左側則為負。因此，常見雙凸透鏡的第一半徑為正，第二半徑為負。折射率為 1.5、半徑分別為正 0.2 公尺與負 0.2 公尺時，屈光力為 5 屈光度，焦距為 0.2 公尺。反轉曲率會產生負焦距，表示發散透鏡。 折射率衡量光在材料中相對於真空減速的程度。可見光下，壓克力的典型折射率約為 1.49，光學玻璃約為 1.5 至 1.9。表面形狀相同時，與周圍介質的折射率差越大，屈光力越大。由於折射率隨波長改變，實際透鏡會將不同顏色聚焦在略有差異的位置，稱為色差。輸入值應對應設計所用的材料與波長。 這個薄透鏡形式假設透鏡厚度相對於曲率半徑與焦距可以忽略，且透鏡外部為空氣。厚透鏡需要額外的中心厚度項，浸在水或其他介質中的透鏡則需要相對折射率。表面非球面性、製造公差與高階像差也會影響實際性能，但不在此近軸近似的範圍內。 光學設計人員使用此公式初步估算眼鏡、相機、望遠鏡、放大鏡及實驗室光學元件。它也能幫助學生理解更陡的曲率、材料折射率及符號慣例如何改變會聚能力。若只需要以相同單位表示的焦距，可將半徑統一用該單位輸入；但建議使用公尺，因為顯示的屈光度定義為每公尺。零半徑無效，而兩個帶符號半徑相等時，可能得到零屈光力及無限焦距。