副光軸

簡稱副軸，通過單球面反射鏡的曲率中心，但不經過球面通光孔徑中心（頂點）的任意一條直線。對薄透鏡，當入射光線所在空間的折射率與出射光線所在空間的折射率相同時，通過光心但不經過折射球面曲率中心的任意直線都是副光軸。（對薄透鏡而議言，過光心（透鏡中心）與主光軸不重合的直線都是副光軸）

基本介紹

• 中文名：副光軸
• 簡稱：副軸
• 學科：物理學
• 分支：光學

副光軸

以凸透鏡為例，先來明確幾個概念:對於薄透鏡：(1)、凡是通過光心、不與主光軸重合而與入射光線平行的直線都可以稱之為“副光軸”；

(2)、過焦點且與主光軸垂直的平面叫做“焦平面”；

(3)、副光軸和焦平面的交點叫做“副焦點”（圖中的F ’），而我們常說的透鏡的焦點可以稱為“主焦點”。

對於薄透鏡和近軸光線（靠近主光軸、和主光軸夾角比較小的光線）來說，凸透鏡對光線的折射規律是：

(1)、與主光軸平行的光線，折射後經過(主)焦點；

(2)、與主光軸不平行的光線，折射後經過副焦點。

以上結論，大家不妨自己證明。利用這個知識，在解決一些透鏡類題目是很方便的。“副光軸”的知識對於學生來說已經20多年不做要求了，但對於專業的科學、物理教師以及參加競賽的學生來說，還是應該掌握的。

凹透鏡類似，也存在副光軸、焦平面、副虛焦點，在此不再贅述。

例題

<例題>如下圖，請根據凸透鏡對某一條光線的折射情況，作圖找到該透鏡的焦點F。

相信絕大多數老師和愛動腦筋的學生都可以短時間內找到解決方法，比如，在入射光線上虛擬一個發光點，作圖找到像點，再找到焦點。不過，在所有方法中，藉助副光軸來求解是最簡單的，如下圖：

只需作出和入射光線平行的副光軸，交折射光線於F’ 點，F’ 點就是所謂的副焦點，再過該點做垂直於主光軸的焦平面，焦平面和主光軸的焦點F 就是透鏡的焦點了。大家可以試一試，看本方法和其他方法的結果是否相一致。

其實，我們不妨將透鏡的主光軸看成副光軸的特例，（主）焦點看成副焦點的特例。這樣，凸透鏡成像的規律就可以歸結為一句話：

入射光線經折射後，經過透鏡的（主或副）焦點。