凹透镜是聚光还是散光

一六零九年，伽里略用一块凸透镜加一个凹透镜的组合，做出了有记载的世界上第一架望远镜。不过凹透镜会让光线发散，使得眼睛必须凑得很近才能看清。开普勒将凹透镜换成凸透镜后移到雾镜的郊外， 这样视野就变大了，但成的像变成了倒像。没关系，只要再加两块棱镜就可以把像弄正。 一块棱镜实现上下翻转，另一块棱镜实现左右翻转，这样倒向就成了正向。但这种被称为折射式望远镜的最大问题是，不同颜色的光线在玻璃中的折射率不同， 所以焦点也就不同，这使得成像出现色差问题。牛顿创造性的把这块凸透镜换成了凹面反射镜，这样就解决 了色差问题，并可以通过多次反射，在更短的镜筒中实现更长的焦距，这就是反射式望远镜。因为反射镜的结构是非刚性连接，因此镜片容易发生位移，导致成像质量下降。 为了让望远镜更稳固且便携，折射式结构更有优势，只要能解决色差问题，解决方案是用不同折射率的透镜做组合。像这样一块凸透镜和凹透镜的组合叫做普销镜片，它可以让红光和蓝光聚焦在同一个点，但绿光焦点会偏移。 换上一块银石镜片可以让绿光的色差更小。继续增加不同折射率的镜片，就能更精确的抵消色差，这被称为 apo 负消色差镜头。为了看清更暗弱的天体，人们将望远镜的口径 照的越来越大，于是望远镜又变得难以携带。解决矛盾的办法只有一个，放弃肉眼观看，把目镜改为一台相机。相机中的感光元件有着比人眼更高的灵敏度。你看，这是在同样环境下人眼看到的星空。 这是相机拍摄的星空，如果延长曝光时间，就可以收集更多的光线，拍到更暗的天体。 但是地球在自转，所有的天体都在相对地球运动，如果不实时修正望远镜指向，长时间曝光只会得到星鬼照片。 于是工程师又发明了赤道仪，他可以控制望远镜慢慢转动，以抵消地球的自转。不同纬度地区 自转线数度不同。赤道仪正常工作前需要校准，我们可以利用北极星来定位。不过北极星也并不是刚好落在北天极上，想让赤道仪的极轴精确指向北天极，还需要额外增加复杂的较准操作。 下一个难题是如何让望远镜精确指向那些在望远镜目镜中看不到的暗若天体呢？想要拍摄到漂亮的升空天体，需要达到发丝级的指向精度，这需要借助仪器实现。 这个智能盒子就是一台微电脑，他精确模拟出一个运动的星空，实时计算每一个天体的天球坐标。把盒子与赤道仪相连，就能指挥赤道仪带动望远镜精确指向某个天球坐标。但即便有了智能盒子，天文摄影的门槛依然很高， 普通人难以企及。但工程师没有停下创新，他给望远镜装上智能芯片，就能和手机连接。手机的 gps 可以告诉望远镜所处的经纬度， 望远镜中内置的电子罗盘可以告诉自己大致的朝向。然后智能芯片通过 ai 对星空的图像识别来判定望远镜的精确指向在持续修正，这样就可以用手机拍到那些梦幻般的宇宙天体了。

来看一下凹透镜，假设在凹透镜的左侧，我们放置一个蜡烛，烛光当然会发出很多条光线呢。 然而解释成像原理，我们只需要两条特殊光线就够了。首先我们知道通过光芯，光线不会发生改变。另外，平行光线经过凹透镜后的折射光线的反向延长线经过焦点， 我们看到右侧的两条折射光线是发散的，也就是说他们不能成像。但是当他们来到我们的眼睛的时候，我们的大脑是按照光是直线传播的来解读光信号的。 所以沿着这两条光线的反向延长线的方向，在他们的交汇处，我们会看到一个蜡烛的像，他是一个 正力缩小的虚象。我们发现，无论我们把蜡烛拉近或拉远，他总是呈正力缩小的虚象。雾和象在凹透镜的同一侧，而且虚象呢，总在一倍焦距以内。 这就是凹透镜的成像原理了，它有一个非常广泛的运用，那就是你家大门上的猫眼了，它其实是一个凹透镜，透过猫眼，你看到门外的东西就是正立缩小的虚象了。

科普画作，小心阳光下的纵横范当前，随着气温逐渐转暖，日照渐渐充沛，一种自然现象也开始慢慢变多了起来。家中有这些物品的要注意了！水晶球、化妆镜、放大镜、眼镜等，稍有不注意，阳光就可能通过他们引发火灾。 为何会引发火灾呢？相信物理课上我们都学过，凸透镜和凹透镜可以将光线聚在一起，长时间照射下，在光线聚焦的焦点周围，阳光的能量被转化为热能，形成高温高热的环境， 在科学上被称为凸透镜聚光效应和凹透镜聚光效应。如果此时聚焦点周围刚好有易燃可燃物品，就极易引发火灾事故。所以，在日常生活中，身边如果 有凸透镜和凹透镜之类的物品，一定不要放在阳光照晒地方，周围也不要放可燃物品。当然，也可以通过在这些物品的表面盖上一块不透光的布，防止聚焦阳光。

近视眼镜佩戴的到底是凹透镜还是凸透镜呢？那么对于一个正常的人眼来说呢，平行光线经过我们的眼部呢，最后呢是能够聚焦在我们的视网膜上，那么近视眼呢，是因为我们的这个眼轴过长，或者是角膜的曲率太大了， 这样的话呢，平行光线呢只能聚焦在视网膜的前方，所以呢，我们看近处的物体清楚，但是看远处呢就会比较模糊，那么这个时候呢，我们就需要在眼睛的前部呢加一个凹透镜，凹透镜呢对光线是一个发散的作用， 所以呢，它可以使我们本来聚焦在视网膜前方的这个焦点呢，重新回到视网膜上，这样的话呢，我们看远处的物体就清晰了。

初二物理的第三个难点就是透镜，这里边我们一定要学会对比，你比如说透透镜中间厚，边缘薄，那么它是一个大圆盘，而凹透镜呢？恰恰相反，是中间薄，边缘厚。 如果你对比观察啊，当一束光线射到凸透镜上的时候，那么他会拐弯两束，三束，四束，五束。当无数条光线射过来，就会形成汇聚，而当无数条光线射到凹透镜上的时候，就会出现发散的现象。所以通过不对语观察，可以让你的孩子瞄动物理。关注孙老师，每天早上准时和你分享最前沿的物理学习方法。