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      防盜門貓眼的結構組成以及光學原理!
      發布日期:2019-12-09

      "貓眼",是門鏡的俗稱,一般安裝在家居的鐵門上。當有人敲門時,屋里的人就可以通過門鏡看到門外情況,通過門鏡從屋里看屋外時非常清楚,而從屋外看屋里的話,就變得十分模糊了。其實門鏡的構造非常簡單,由兩片透鏡組成,靠門外的是凹透鏡,靠門內的是凸透鏡,不過門鏡成像的原理,還涉及到一些光學知識。
              "貓眼"同望遠鏡、顯微鏡一樣,都是由物鏡和目鏡組成。望遠鏡是由兩個凸透鏡組成,物鏡焦距較長,目鏡焦距較短;顯微鏡也是由兩個凸透鏡組成,物鏡焦距很短,目鏡焦距較長。"貓眼"不可能是由兩個凸透鏡組成,因為門的厚度約為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,否則就不能滿足"貓眼"的要求效果,那么"貓眼"的構造究竟是怎樣的呢?
              "貓眼"由一個凸透鏡和一個凹透鏡組成能否滿足要求
              a.物鏡是凸透鏡、目鏡是凹透鏡的情況,由透鏡成像規律可知,景物(離門1~2m)經物鏡(凸透鏡)成縮小倒立的實像,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,這個距離比明視距離小得多,是無法看清的。如果人遠離目鏡(凹透鏡)觀察,則景物的成像光線進入人眼睛太少,而且視角也很小,同樣無法看清。由此得出結論,用凸透鏡作物鏡、凹透鏡作目鏡是不能滿足要求的。但也同時給我們啟示,它正好滿足室外不能看清室內景物的要求。
              b.物鏡是凹透鏡,目鏡是凸透鏡的情況,由透鏡成像規律可知,景物(離門1~2m)經物鏡成縮小的正立的虛像。
              若此虛像在目鏡的1倍焦距之外,此虛像作為目鏡的虛物再成倒立的實像。這也不能滿足要求。若景物經物鏡成的虛像,在目鏡的1倍焦距之內,此虛像作為目鏡的虛物再成放大正立的虛像,則能滿足要求。
              綜上所述"貓眼"是由一個凹透鏡和一個凸透鏡組成,物鏡是凹透鏡,目鏡是凸透鏡,但物鏡的焦距較短,目鏡的焦距離較長,且目鏡的焦距應等于或大于物鏡與目鏡的距離(貓眼的長度)和目鏡的焦距之和。
              目前市場上出現防盜門貓眼,正看和倒看的效果迥然不同,而此種防盜門貓眼的光學原理是什么呢 .現在我們把防盜門貓眼的作用及其成像的光學原理簡述如下.
              一、防盜門貓眼的作用,從室內通過門防盜門貓眼向外看,能看清門外視場角約為120度范圍內的所有景象,而從門外通過貓眼卻無法看到室內的任何東西.若在公房或私寓等處的大門上,裝上防盜門貓眼,對于家庭的防盜和安全,能發揮一定的作用.
              二、防盜門貓眼成像的光學原理,防盜門貓眼是由兩塊透鏡組合而成.當我們從門內向外看時,物鏡l1是凹透鏡,目鏡l2是凸透鏡(光路見圖1).物鏡l1的焦距極短,它將室外的人或物ab成一縮得很小的正立虛像a′b′,此像正好落在目鏡l2的第一焦點之內,l2起著放大鏡的作用,最后得到一個較為放大的正立虛像a″b″,此像恰又成在人眼的明視距離附近,對于門外的情況,就看得清楚了。
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