凹透鏡: 透鏡界的發散者
凹透鏡，又稱負球透鏡，以其獨特的凹形結構而聞名。它的中心較薄，邊緣較厚，宛若一個凹向內的碗。當光線照射在凹透鏡上時，它們會發生發散作用，也就是向外擴散。
根據結構的不同，凹透鏡可分為雙凹、平凹和凸凹型式。其中，雙凹透鏡的兩側曲率半徑相等，而平凹透鏡的一側為平面，另一側為球面。凸凹透鏡則是一種特殊形式，其凹度大於凸度。
凸透鏡 vs. 凹透鏡
和凸透鏡形成對比，凹透鏡具有負的焦距。它們會將平行入射的光線向外發散。與凸透鏡會聚光線的作用形成鮮明對比。
凹透鏡成像特性
當物體置於凹透鏡前時，成像特點如下：
| 特性 | 描述 |
|---|---|
| 像的性質 | 虛像 |
| 像的位置 | 鏡片的同側 |
| 像的大小 | 比物體小 |
| 像的朝向 | 正立 |
近視眼鏡中的應用
近視眼的矯正中，凹透鏡扮演著重要的角色。通過發散光線，凹透鏡可以將近視患者無法聚焦的遠距離影像調整到視網膜上，從而恢復清晰的視力。
凹透鏡用途
凹透鏡是一種透鏡，它的中間比邊緣薄，使得光線通過時會向外發散。這種透鏡具有以下用途：
1. 校正近視
凹透鏡的主要用途之一是校正近視。近視眼的人由於眼球過長或角膜曲率過大，導致遠處的光線落在視網膜之前。凹透鏡將進入眼睛的光線發散，使焦點落回視網膜上，從而矯正近視。
2. 照相機
凹透鏡也可在照相機中使用作觀景窗。由於凹透鏡發散光線，它可以產生一個縮小的垂直圖像，讓攝影師預覽取景範圍和構圖。
3. 投影機
凹透鏡在投影機中用於將影像投射到螢幕上。它將光源發出的光線發散，從而放大影像投射到螢幕上。
4. 光學儀器
凹透鏡可用於製造各種光學儀器，例如：
| 光學儀器 | 用途 |
|---|---|
| 望遠鏡 | 擴大遠處物體 |
| 顯微鏡 | 放大微小物體 |
| 光譜儀 | 將光線分解為不同波長 |
| 示波器 | 顯示電子信號的波形 |
5. 感測器
凹透鏡可作為感測器，通過檢測通過它們的光線變化來感應物體的存在或運動。常見應用包括：
此外，凹透鏡還可用於：
- 散射光線，例如車輛的後照鏡
- 製作放大鏡，產生反轉的虛像
- 製造分光器，將光線分成不同的顏色