- 中文名
- 透镜
- 类 型
- 光学元件
- 材 料
- 透明物质
- 分 类
- 塑胶透镜和玻璃透镜两种
薄透镜为一种中央部分的厚度和其两面的曲率半径相比为很大的透镜。初期，照相机只装有一个凸透镜的镜头，故称为“单透镜”。随着科技日益发展，现代镜头均有若干不同形式和功能的凸凹透镜组成一个会聚的透镜，称为“复式透镜”。复式透镜中之凹透镜起校正各种象差的作用。
灯具上的玻璃或塑料性组件可以变化光线之方向或是控制配光分布情形。
当一束平行于主光轴的光线通过凸透镜后相交于一点，这个点称“焦点”，通过焦点并垂直光轴的平面，称“焦平面”。焦点有两个，在物方空间的焦点，称“物方焦点”，该处的焦平面，称“物方焦平面”；反之，在像方空间的焦点，称“像方焦点”，该处的焦平面，称“像方焦平面”。
光线通过凹透镜后，成正立虚像，凸透镜则成倒立实像。实像可在屏幕上显现出来，而虚像不能。
凸透镜成像规律：
物距（u） | 像距（v） | 倒、正 | 大、小 | 虚、实 | 应用 |
u＞2f | f＜v＜2f | 倒立 | 缩小 | 实像 | 照相机 |
u=2f | v=2f | 倒立 | 等大 | 实像 | 粗测焦距 |
f＜u＜2f | v＞2f | 倒立 | 放大 | 实像 | 投影仪；幻灯机 |
u=f | v=∞ | 不成像 | / | / | 获取平行光 |
u＜f | v＞u | 正立 | 放大 | 虚像 | 放大镜 |
凸透镜成像原理有经验的物理老师，在讲述实像和虚像的区别时，往往会提到这样一种区分方法：“实像都是倒立的，而虚像都是正立的。”所谓“正立”和“倒立”，当然是相对于原物体而言。
将平行光线（如阳光）平行于主光轴（凸透镜两个球面的球心的连线称为此透镜的主光轴）射入凸透镜，光在透镜的两面经过两次折射后，集中在轴上的一点，此点叫作凸透镜的焦点（记号为：F；英文为：focus），凸透镜在镜的两侧各有一实焦点，如为薄透镜时，此两焦点至透镜中心的距离大致相等。凸透镜之焦距是指焦点到透镜中心的距离，通常以f表示。凸透镜球面半径越小，焦距（记号为：f，英文为：focal length）越短。
凸透镜可用于放大镜、老花眼及远视的人戴的眼镜、摄影机、电影放映机、显微镜、望远镜的主轴：通过凸透镜两个球面球心C1、C2的直线叫凸透镜的主光轴。光心：凸透镜的中心O点是透镜的光心。焦点：平行于主轴的光线经过凸透镜后会聚于主光轴上一点F，这一点是凸透镜的焦点。
焦距：焦点F到凸透镜光心O的距离叫焦距，用f表示。
物距：物体到凸透镜光心的距离称物距，用u表示。
凹透镜三条特殊光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。
c.凸凹透镜——为一面凸、一面凹的透镜
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。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。透镜的球面曲率半径越大其焦距越长，如为薄透镜，则其两侧之焦距相等。
凹透镜所成的像总是小于物体的。
结构不同
凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成,两边薄，中间厚。
凹透镜是由两面都是磨成凹球面透明镜体组成，两边厚，中间薄。
对光线的作用不同
凸透镜对光线起会聚作用
凹透镜对光线起发散作用
成像性质不同
凸透镜是折射成像
一、透镜用透镜符号来表示（一条线段两头有两个V形标志）
二、透镜成像时，物体上每一点发出的照到透镜上的所有光线都成像在同一个位置，挡住一部分，并不影响射向透镜的其它光线的成像，所以仍然可以看到完整的像，但是由于射到像上的光线减少，所以屏上像的亮度会变暗。
1．凸透镜成实像需要满足的一个条件是（u＞f）。
相同点：它们都是光线所在的直线的相交而成的。
斯坦雷双光透镜2．放大投影仪投出的像时，镜头要向下调节，同时要增大投影仪到屏幕的距离；缩小投影仪投出的像时，镜头要向上调节，同时要减小投影仪到屏幕的距离。
3．使平行于珠光线的光汇聚在一点放大通过放大镜看到的像时，应将放大镜到被观察物的距离适当增大（不能比透镜的焦距大）；缩小通过放大镜看到的像时，应将放大镜到被观察物的距离减小 （理由：凸透镜成虚像时：物近像近像变小、物远像远像变大）。
6．平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫焦点。
7．焦点到光心的距离叫做焦距。
8．在主光轴上有一个特殊点：凡是通过该点的光线传播方向不变，此点是透镜的光心
镜头是由几片透镜组成，透镜有塑胶透镜（plastic）和玻璃透镜（glass）两种，玻璃透镜比塑胶贵。通常摄像头用的镜头构造有：1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G等，透镜越多，成本越高。因此一个品质好的摄像头应该是采用玻璃镜头的，其成像效果要比塑胶镜头好。镜头对成像质量也有极大影响，好的镜头使图像更加清晰、细腻。一般投影仪的镜头都是变焦镜头，针对市场的不同，变焦倍数从4倍到16倍或更高。
b. 两个分界点：焦点和2倍焦距处。焦点是实像与虚像的分界点。当物体位于凸透镜的焦点以内时，成虚像；当物体位于凸透镜的焦点以外时，成实像。可简记为：焦点内外分虚实，内虚外实。2倍焦距处点是放大像与缩小像的分界点。当物体位于凸透镜的2倍焦距和焦点之间时，成放大的实像；当物体位于凸透镜的2倍焦距以外时，成缩小的实像。可简记为：2倍焦距点内外分大小，内大外小。
三个变化：①像的大小和像距的变化：物体向焦点移近，所成的像就变大，同时像距变大。②像物移动速度的变化：物体位于2倍焦距处点之外（u＞2f），物距大于像距，成倒立缩小实像，物体移动速度大于像移动速度；物体位于2倍焦距处点和焦点之间（f＜u＜2f），物距小于像距，成倒立放大实像，物体移动速度小于像移动速度。③物像之间的距离变化：当物体位于2倍焦距处，成像在另一侧2倍焦距处，物像距离最小，等于4倍焦距。当物体位于2倍焦距处以外，成像在另一侧焦点与2倍焦距处点之间，物体向2倍焦距处点移动，物像之间距离变小；物体远离2倍焦距处点移动，物像之间距离变大。当物体位于2倍焦距处以内（焦点与2倍焦距处点之间），成像在另一侧2倍焦距处以外，物体向2倍焦距处点移动，物像之间距离变小；物体向焦点移动，物像之间距离变大。
欧洲有关透镜的文字记载，最早出现在古希腊，在阿里斯托芬的戏剧《云》（纪元前424年）中就提到了烧玻璃（一种凸透镜，可以汇聚太阳光来点火）；以《自然史》（Naturalis Historia）一书留名后世的古罗马作家、科学家，老普林尼（23年–79年）的文字叙述中也表示罗马帝国知道烧玻璃，并且提及矫正透镜第一个可能的用途：说是尼禄用于观看格斗比赛使用的绿宝石。（虽然可供参考的资料并不明确，但推测是改正近视的凹透镜。）他与小普林尼和小瑟内卡（Seneca the Younger，前3年–65年）都描述充满了水的玻璃球有放大的功能。阿拉伯的数学家Ibn Sahl（c.940年–c.1000年）使用所知的史奈尔定律计算透镜的形状；Ibn al-Haitham（965年–1038年）撰写了第一篇光学的论，描述透镜如何在人眼睛的视网膜上成像。最古老的人工制品是在美索不达米亚的尼尼微被挖掘出来的石英透镜，大约出现在纪元前640年。
