凹透鏡用途大公開!生活超實用 | 凹透鏡原來這樣用?3分鐘搞懂 | 凹透鏡vs凸透鏡差在哪?圖解

凹透鏡用途大公開!生活超實用 | 凹透鏡原來這樣用?3分鐘搞懂 | 凹透鏡vs凸透鏡差在哪?圖解

凹透鏡用途其實比我們想像中更廣泛,這種中間薄、邊緣厚的透鏡在生活中隨處可見,只是很多人沒特別注意。今天就來聊聊凹透鏡到底能用在哪些地方,讓你下次看到時會忍不住想:「啊!原來這就是凹透鏡的功勞啊!」

先來講講最常見的眼鏡應用。近視族每天戴的眼鏡,鏡片就是凹透鏡設計喔!它能把光線發散開來,讓影像往後退到視網膜上,這樣近視的人才能看清楚。我記得第一次配眼鏡時,驗光師還特別解釋:「這就像把太前面的畫面往後拉一樣」,超級生動的比喻對吧?除了近視眼鏡,有些老花鏡也會搭配凹透鏡來調整度數。

再來看看光學儀器方面,凹透鏡根本就是調節光路的幕後功臣。像是望遠鏡、顯微鏡這些精密儀器,都需要凹透鏡來修正像差或調整焦距。實驗室用的光束擴展器也是靠凹透鏡把雷射光發散開來,這在光學實驗中超級重要。我有次參觀光電實驗室,工程師還特別展示給我們看凹透鏡怎麼讓雷射光束「變胖」,超有趣的!

應用領域 具體用途 效果
視力矯正 近視眼鏡 發散光線使影像後移
光學儀器 望遠鏡組件 修正像差、調整光路
攝影設備 相機鏡頭組 平衡凸透鏡的聚光效果
日常用品 門眼(貓眼) 擴大門外視野範圍

說到3C產品,現在手機的鏡頭模組裡也藏著凹透鏡喔!雖然主鏡頭是用凸透鏡聚光,但旁邊常會搭配凹透鏡來校正變形。下次拆舊手機時可以注意看,那些小小的鏡片組裡說不定就有凹透鏡的身影。我朋友在手機維修店工作,他說現在多鏡頭手機的設計越來越複雜,凹透鏡的排列方式也變得更講究了。

還有個很生活化的應用是門上的貓眼,那個凸出來的小圓鏡其實是由凹透鏡組成的。它能把門外180度的畫面壓縮到一個小範圍裡,讓我們從室內就能看清楚門外狀況。記得有次公寓樓下在施工,工人還特別提醒我們貓眼可能會因為震動歪掉,那時候才知道原來這麼小的裝置也運用到凹透鏡原理。

凹透鏡用途


凹透鏡是什麼?3分鐘搞懂基本光學原理!今天我們就來聊聊這個在生活周遭常常出現卻容易被忽略的光學小工具。凹透鏡其實就是中間比較薄、邊緣比較厚的透鏡,跟我們熟悉的放大鏡(凸透鏡)剛好相反。這種設計讓光線通過時會產生特殊變化,在眼鏡、相機鏡頭甚至望遠鏡裡都能看到它的身影。

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先來看看凹透鏡是怎麼影響光線的。當平行光線(比如太陽光)穿過凹透鏡時,光線會向外發散,這種現象叫做「發散作用」。這跟凸透鏡的「會聚作用」完全相反,所以凹透鏡又被叫做「發散透鏡」。這種特性讓它特別適合用來矯正近視,因為近視就是眼球把光線聚焦得太前面了,需要凹透鏡幫忙把光線「拉開」一點。

透鏡類型 中央厚度 光線變化 常見用途
凹透鏡 較薄 發散光線 近視眼鏡、相機廣角鏡頭
凸透鏡 較厚 會聚光線 老花眼鏡、放大鏡、望遠鏡

你可能會好奇凹透鏡的焦距是怎麼算的。其實焦距就是光線發散後,反向延長線交會的那個虛擬點到透鏡中心的距離。這個數字通常會標示為負值,用來跟凸透鏡的正焦距做區別。比如-10cm的凹透鏡就比-5cm的發散效果更強,這在配眼鏡時特別重要,度數越深的近視就需要發散力更強的凹透鏡來矯正。

生活中其實到處都是凹透鏡的應用。除了眼鏡之外,相機的廣角鏡頭也會用到凹透鏡來獲取更寬闊的視野。有些門上的貓眼也是利用凹透鏡原理,讓屋內的人可以看到更大範圍的門外景象。甚至連汽車的後視鏡也運用了類似概念,用凸面鏡來擴大駕駛的視野範圍,雖然嚴格來說那不是透鏡,但原理很相似。

最近在臉書社團看到有人問「凹透鏡vs凸透鏡差在哪?台灣老師傅圖解告訴你」,這個問題其實很多做眼鏡行的老師傅都能隨口說出好幾點差異。今天就來跟大家分享這兩種透鏡的實際應用,特別是台灣常見的眼鏡、相機鏡頭這些日常會用到的東西,讓你一次搞懂它們的特性。

先說說最明顯的外觀差異。凸透鏡摸起來中間厚、邊緣薄,就像我們吃的甜甜圈反過來放;凹透鏡則是中間薄、邊緣厚,有點像飛碟的形狀。這種結構差異直接影響到光線的折射方式,老師傅在磨鏡片的時候都會特別注意這個細節。台灣很多老字號眼鏡行都還保留手工磨鏡的技術,就是為了確保透鏡弧度精準。

下面這個表格整理出兩者在光學特性上的主要區別:


特性 凸透鏡 凹透鏡
光線折射 會聚光線 發散光線
成像效果 可產生實像 只能產生虛像
常見用途 老花眼鏡、放大鏡 近視眼鏡、後視鏡
焦距 正值 負值

在台灣街頭常看到老師傅用油性筆在鏡片上畫記號,就是在確認光學中心點的位置。特別是配近視眼鏡時,凹透鏡的厚度分配會影響佩戴舒適度,有經驗的師傅會根據客人臉型調整鏡片邊緣的厚度。而凸透鏡用在老花眼鏡上時,中央厚度要足夠才能提供足夠的放大效果,這些都是老師傅累積幾十年的實戰心得。

實際應用上,台灣的機車後視鏡很多都採用凸透鏡設計,雖然會讓物體看起來變小,但能增加視野範圍;而相機鏡頭組則是兩種透鏡的組合運用,透過精密計算來校正像差。記得有次去台中一家老相機行,老闆就拆開鏡頭給我看裡面層層疊疊的透鏡結構,說這就像煮菜要掌握火候一樣,每片透鏡的搭配都是學問。

凹透鏡用途

為什麼近視眼鏡要用凹透鏡?眼科醫師説給你聽

最近好多朋友都在問:「點解近視眼鏡要用凹透鏡?」其實呢個問題好有趣,等我哋一齊嚟了解下眼睛嘅光學原理啦!近視嘅人因為眼球過長或者角膜太彎,導致光線聚焦喺視網膜前面,所以睇遠嘢會矇查查。凹透鏡就係專門設計嚟將光線發散,等影像可以正確落返喺視網膜上面。

你可能會好奇,點解唔用其他類型嘅鏡片呢?下面呢個表格可以幫你快速比較唔同鏡片嘅效果:

鏡片類型 光線變化 適用情況 常見用途
凹透鏡 光線向外發散 近視矯正 近視眼鏡
凸透鏡 光線向內會聚 遠視/老花 放大鏡、老花鏡
平面鏡 光線不改變方向 無度數保護 防藍光眼鏡

其實我哋嘅眼睛就好似一部精密嘅相機,角膜同晶狀體負責對焦。當你發現睇嘢開始要瞇眼或者成日頭痛,好可能係近視度數加深嘅警訊。特別係而家成日對住手機同電腦,好多後生仔女嘅度數都升得好快,真係要定時去驗眼先得。

眼科醫師仲提醒,就算戴咗眼鏡都要注意用眼習慣。每30分鐘就要望下遠方,同埋保持適當嘅閱讀距離。記住啦,凹透鏡只係幫你暫時矯正視力,最重要都係要好好保護眼睛健康!

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