防盜門產(chǎn)品“貓眼”的構(gòu)造及成像原理詳解

　一、防盜門產(chǎn)品“貓眼”的構(gòu)造及成像原理

　　1、關(guān)于人眼：人眼可看成一個(gè)特殊而又精密的光學(xué)儀器，外來光線經(jīng)晶狀體折射后，在視網(wǎng)膜上成像，使人傷感知圖像。晶狀體相當(dāng)于焦距可調(diào)的凸透鏡，視網(wǎng)膜便是光屏，也就是說人眼成像的像距基本一定，而通過晶狀體調(diào)焦使物距不同的物體成像。介于晶狀體的調(diào)焦能力，物距小于10Cm的物體是無法在視網(wǎng)膜上成清晰像的，即人眼看不清楚物距小于10Cm的物體，我們稱之為“近點(diǎn)”．當(dāng)物體物距為25cm時(shí)，成的像最清晰，我們稱“明視距離”．有了以上兩個(gè)概念，對(duì)于后面處理門鏡所成像人眼能否看清的問題十分關(guān)鍵。

　　2、逐次成像法則：表述為：“物體通過前一光學(xué)元件所成的像就是后一光學(xué)元件的物”。防盜門門鏡中有兩個(gè)透鏡，前一透鏡所成的像無論能否真正實(shí)現(xiàn)成像，它都將作為后一透鏡的物來處理。

　　3、實(shí)物與虛物：通常人們所接觸的都是實(shí)物，它發(fā)出（或反射）的光線是發(fā)散的；但有時(shí)光線經(jīng)過光學(xué)器件折射后成會(huì)聚趨勢(shì)，這就可視為虛物。

　　4、透鏡計(jì)算符號(hào)取定：物距：實(shí)物正虛物負(fù)：像距：實(shí)像正虛像負(fù)：焦距：凸透鏡正凹透鏡負(fù)。

　　同望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡一樣，都是由物鏡和目鏡組成。望遠(yuǎn)鏡是由兩個(gè)凸透鏡組成，物鏡焦距較長(zhǎng)，目鏡焦距較短；顯微鏡也是由兩個(gè)凸透鏡組成，物鏡焦距很短，目鏡焦距較長(zhǎng)。“貓眼”不可能是由兩個(gè)凸透鏡組成，因?yàn)榉辣I門的厚度約為4cm，物鏡和目鏡的距離約為3cm，這也決定了物鏡和目鏡的焦距不可能較長(zhǎng)，否則就不能滿足“貓眼”的要求效果，那么“貓眼”的構(gòu)造究竟是怎樣的呢？

　　由成像規(guī)律可知，景物經(jīng)物鏡（凹透鏡）成縮小正立的虛像，此虛像經(jīng)目鏡（凹透鏡）再成縮小的正立的虛像，最終的虛像到眼睛的距離小于明視距離，而“貓眼”的孔經(jīng)僅lcm左右，加之凹透鏡發(fā)散的緣故，進(jìn)入人眼的光也很微弱，即不能看清景物。因此，“貓眼”不是由兩個(gè)凹透鏡組成。

　　4.1、物鏡是凸透鏡、目鏡是凹透鏡的情況

　　由透鏡成像規(guī)律可知，景物（離門1~2m）經(jīng)物鏡（凸透鏡）成縮小倒立的實(shí)像，此像作為目鏡（凹透鏡）的虛物再成縮小的虛像，如人眼靠近目鏡（凹透鏡）觀察，這個(gè)距離比明視距離小得多，是無法看清的。如果人遠(yuǎn)離目鏡（凹透鏡）觀察，則景物的成像光線進(jìn)入人眼睛太少，而且視角也很小，同樣無法看清。由此得出結(jié)論，用凸透鏡作物鏡、凹透鏡作目鏡是不能滿足要求的。但也同時(shí)給我們啟示，它正好滿足室外不能看清室內(nèi)景物的要求。