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透镜


LensAsymmetric

一个(一般、非对称)透镜是由两个偏移的、半径不等的圆盘相交形成的薄片,其交集非空,一个圆盘不完全包含另一个圆盘,且曲率中心位于透镜的相对两侧。如果曲率中心位于同一侧,则会形成月牙形

由半径为Rr,偏移量为d的圆形成的普通非对称透镜的面积可以从圆-圆相交的公式中找到,即

A=A(R,d_1)+A(r,d_2)
(1)
=r^2cos^(-1)((d^2+r^2-R^2)/(2dr))+R^2cos^(-1)((d^2+R^2-r^2)/(2dR))-1/2sqrt((-d+r+R)(d+r-R)(d-r+R)(d+r+R)).
(2)

类似地,这种透镜的高度为

a=1/dsqrt(4d^2R^2-(d^2-r^2+R^2)^2)
(3)
=1/dsqrt((-d+r-R)(-d-r+R)(-d+r+R)(d+r+R)).
(4)
LensSymmetric

对称透镜是由两个相等的圆盘相交形成的透镜。由半径为a,偏移量为d的圆形成的对称透镜的面积由下式给出

 A=a^2pi-2a^2tan^(-1)(d/(sqrt(4a^2-d^2)))-1/2dsqrt(4a^2-d^2),
(5)

高度由下式给出

 h=sqrt(4a^2-d^2).
(6)

一种特殊的对称透镜是鱼泡形(拉丁语意为“鱼膀胱”),对应于等于圆盘半径的圆盘偏移量。

透镜状区域也出现在贝塞尔函数的研究中,在卡普坦级数理论和开普勒方程的研究中非常重要,并且与所谓的拉普拉斯极限密切相关。

在电视剧《数字追凶》第 4 季第 "权力" 一集中,当主角查尔斯·埃普斯提到他正在构建维恩图时,物理学家拉里·弗莱恩哈特讨论了鱼泡形的宗教象征意义。


另请参阅

, , 圆-圆相交, 扇形, 弓形, 双泡, 生命之花, 山羊问题, 卡普坦级数, 开普勒方程, 拉普拉斯极限, 柠檬曲面, 月牙形, 穆罕默德之星, 莫斯蛋, 勒洛三角形, 生命之种, 半圆, 三角形弧, 维恩图, 鱼泡形

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请引用为

Weisstein, Eric W. "透镜。" 来源 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/Lens.html

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