透鏡：一種產生光線聚合或發散的設備
引言
透鏡是一種用途廣泛的工具，從日常生活中的眼鏡到科學領域的顯微鏡和望遠鏡，都與透鏡的使用息息相關。本文將深入探討透鏡的種類、特性和應用，涵蓋了透鏡相關的豐富知識。
| 類型 | 特點 |
|---|---|
| 凸透鏡（匯聚透鏡） | 凸面，聚合光線，用於形成放大像 |
| 凹透鏡（發散透鏡） | 凹面，發散光線，用於製作近視眼鏡 |
| 凸凹透鏡 | 既有凸面也有凹面，根據曲率比決定聚合或發散 |
| 球面透鏡 | 表面曲率恆定，前後表面均為球形的一部分 |
| 非球面透鏡 | 曲率半徑隨中心軸變化，修正像差良好 |
| 薄透鏡 | 厚度與曲率半徑之比非常小 |
針對特定設備的應用，設計不同的透鏡形狀和曲率半徑，以適應特定的成像或照明需求。例如，攝影鏡頭組使用多個透鏡元件，提供更高的清晰度和靈活性，而維京人製作的透鏡則用於點燃火種，展現了透鏡多樣化的功能。
凸透鏡能將平行光柱匯聚到單一點，形成實像，而凹透鏡則將平行光柱發散，形成虛像。根據凸凹透鏡曲面的相對曲率，可以賦予透鏡聚合或發散光線的能力。此外，球面透鏡的曲率半徑恆定，而非球面透鏡的曲率半徑隨中心軸變化，提供更佳的光學效能。
透鏡的焦距是透鏡中心到焦點的距離。對於凸透鏡，焦距為正，表明平行光柱在透鏡後方匯聚；對於凹透鏡，焦距為負，表明平行光柱在透鏡後方發散。透鏡方程式可以根據透鏡半徑計算焦距，並進一步估算薄透鏡的近似焦距。
總之，透鏡在現代光學系統中發揮著至關重要的作用，從增強視力、記錄影像到精密成像。其獨特的光學特性和多樣化的應用領域，為各種科學和技術進步提供了基礎。
凹透鏡用途
凹透鏡廣泛應用於各種光學系統中，具有以下幾項主要用途：
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成像：用於產生虛像。凹透鏡產生的虛像總是位於透鏡的主軸上，且大小為物像的縮小版。
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發散光線：將平行光線發散成虛擬光源。這項性質可用於投影機或燈具中，擴大光源的照明範圍。