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1590年代以前は、ローマ人やバイキングの時代までさかのぼるシンプルなレンズが、限られた倍率とシンプルな眼鏡を許可していました。ザカリアス・ヤンセンと彼の父親は、単純な拡大鏡のレンズを組み合わせて顕微鏡を作り、そこから顕微鏡と望遠鏡で世界を変えました。レンズの焦点距離を理解することは、レンズの能力を組み合わせるために重要です。
レンズの種類
凸レンズと凹レンズの2つの基本的なタイプのレンズがあります。凸レンズは、中央部が端部よりも厚く、光線を一点に収束させます。凹レンズは、中央よりも端が厚く、光線を発散させます。
凸レンズと凹レンズにはさまざまな構成があります。平凸レンズは片側が平らで、もう片側が凸であるのに対し、両凸（二重凸とも呼ばれる）レンズは両側が凸です。平凹レンズは片側が平らで、反対側が凹面で、両凹（または両凹）レンズは両側が凹面です。
凹凸レンズと呼ばれる組み合わされた凹レンズと凸レンズは、一般に正（収束）メニスカスレンズと呼ばれます。このレンズは片側が凸面で、反対側が凹面で、凹面の半径は凸面の半径よりも大きくなっています。
凸凹レンズと呼ばれる組み合わされた凸レンズと凹レンズは、より一般的に負（発散）メニスカスレンズと呼ばれます。このレンズは、凹凸レンズと同様に、凹面と凸面を持っていますが、凹面の半径は凸面の半径よりも小さくなっています。
焦点距離の物理
レンズの焦点距離 f レンズから焦点までの距離 F。凸レンズまたは凹凸レンズの光軸に平行に進む光線（単一周波数）は、焦点で合流します。
凸レンズは、平行光線を正の焦点距離の焦点に収束します。光はレンズを通過するため、正の画像距離（および実際の画像）は、レンズの物体と反対側にあります。画像は、実際の画像に対して反転されます（上下が逆になります）。
凹レンズは、焦点から平行光線を発散させ、負の焦点距離を持ち、仮想の小さな画像のみを形成します。負の画像距離は、物体とレンズの同じ側に仮想画像を形成します。画像の向きは、元の画像と同じ方向（右側が上）で、わずかに小さくなります。
焦点距離の式
焦点距離を見つけるには、焦点距離の式を使用し、元のオブジェクトからレンズまでの距離を知る必要があります あなたは レンズから画像までの距離 v。レンズの式では、オブジェクトからの距離と画像までの距離の逆数が焦点距離の逆数に等しいと述べています f。方程式は数学的に次のように記述されます。
frac {1} {u} + frac {1} {v} = frac {1} {f}焦点距離の式は次のように記述される場合があります。
frac {1} {o} + frac {1} {i} = frac {1} {f}どこ o 物体からレンズまでの距離を指し、 私 レンズから画像までの距離を指し、 f は焦点距離です。
距離は、物体または画像からレンズの極までの距離です。
焦点距離の例
レンズの焦点距離を見つけるには、距離を測定し、数値を焦点距離の公式に代入します。すべての測定で同じ測定システムを使用してください。
例1：レンズから物体までの測定距離は20センチで、レンズから画像までの距離は5センチです。焦点距離の式を完成させると：
frac {1} {20} + frac {1} {5} = frac {1} {f} {または} ; frac {1} {20} + frac {4} {20} = frac {5} {20} {合計を減らすと、} frac {5} {20} = frac {1} { 4}したがって、焦点距離は4センチメートルです。
例2：レンズから物体までの測定距離は10センチメートルで、レンズから画像までの距離は5センチメートルです。焦点距離の式は次を示します。
frac {1} {10} + frac {1} {5} = frac {1} {f} {Then} ; frac {1} {10} + frac {2} {10} = frac {3} {10}これを減らすと、以下が得られます。
frac {3} {10} = frac {1} {3.33}したがって、レンズの焦点距離は3.33センチメートルです。