透镜是根据光的折射规律制成的。它是一种由透明物质(如玻璃、水晶等)制成的光学元件。透镜是一种折射镜，其折射面是两个球面(球面的一部分)，或一个球面(球面的一部分)和一个平面的透明体。透镜制成的图像有实像和虚像。透镜可广泛应用于安全、车载、数码相机、激光、光学仪器等领域。随着市场的不断发展，透镜技术得到了越来越广泛的应用。

透镜的成像原理

如果一个透明物体的两个界面是球面，或者一个界面是球面，另一个界面是平面，则称为透镜。中央部分比边缘厚的透镜称为凸透镜，分为双凸、平凸和凹凸。比边缘薄的中央透镜称为凹透镜，截面形状不同，可分为双凹、平凹和凸凹。

透镜两个球面曲率中心的直线称为透镜的主光轴或主轴。主轴上有一个特殊的点，通过它的光传播方向保持不变。这个点叫透镜的光心，用字母O表示。凸透镜可以使与主光轴平行的光线聚集在主光轴上，称为焦点。凸透镜两侧各有一个焦点，与光心对称相比，焦点用字母F表示。从焦点到凸透镜光心的距离称为焦距，用字母f表示。因为凸透镜有聚光的作用，所以也叫聚光镜。射向凹透镜的光，经凹透镜后变得发散，因为凹透镜有发散光的作用，所以也叫发散透镜。

当物体与凸透镜的距离大于2倍焦距时，形成倒立缩小的图像；当物体与凸透镜的距离在2倍焦距和焦距之间时，形成倒立放大的图像；当物体与凸透镜的距离小于焦距时，形成正立放大的虚拟图像。

透镜的发展历史

早在中国西汉时期(公元前206~公元25号《淮南万毕术》就有关于冰透镜的记载:削冰令圆，举以向日，以艾承其影，生火。也就是我们今天所说的削冰取火。据说在尼罗河美索不达米亚文明时代，祭司在举行宗教仪式时可以引天下地。祭司使用的道具是一个简单的凸透镜，它利用凸透镜聚集光线来点燃易燃物。塔尼斯(Tanis)在大英博物馆埃及博物馆发现了两个放大镜，确定日期为公元150年。

由此可见，早在古代，人们就知道镜头具有聚焦和放大的作用。阿尔哈金(Alhazen，965~1038)研究了球面镜和抛物面镜，首先发明了凸透镜，描绘了人眼的结构。

1266年，培根(R.Bacon，1214~1294)首次提出用透镜矫正视力和用透镜组成望远镜的可能性，并描述透镜焦点的位置。

佛罗伦萨人阿玛蒂(Armati)发明了眼镜，从而解决了视力矫正问题。

波特(Porta，1535~1615)研究了带凸透镜的暗箱成像，讨论了透镜组合，发明了简单的相机。

伽利略(GalileoGaliei，1564~1642)展示了人类历史上第一个按照科学理论制造的望远镜。事实上，最早发现望远镜奥秘的不是伽利略，而是一位名叫李普塞(Lippershey，1587~1619)的荷兰商人。当他制作镜头时，当他把一个凸透镜和一个凹透镜组合在一起向外看时，远处的更近了。伽利略对这一发现非常感兴趣。他用数学计算研究了什么样的镜头组合在一起。经过反复的实验，他终于在1909年发明了世界上第一个可以放大32倍的望远镜。他用自己发明的望远镜观察天文，做了许多有意义的发现。

荷兰人詹森(Janssen，1588~1632)发明了第一个显微镜。后来，意大利人冯特纳(Fontana，1580~1656)对此进行了重大改进，将显微镜的目镜从凹透镜改为凸透镜，使其具有现代显微镜的基本形式。

目前，透镜已用于电子显微镜、投影仪和相机。透镜的发展经历了一个漫长的过程，其作用在各个领域都发挥得淋漓尽致。