什么是焦距（Focal Length）？

焦距是指透镜或反射镜的光学中心（或主焦点）与平行光线通过透镜或反射镜后汇聚成一点或出现发散的点之间的距离。焦距通常以毫米（mm）为单位，是选择镜头和构图的关键参数。当一个镜头被称为 "50 毫米镜头 "时，它的焦距就被指定了。

焦距较小的镜头被归类为广角镜头，因为它能捕捉到更广阔的视野。

焦距较小的镜头被归类为广角镜头，因为它能捕捉到更广阔的视野。

另一方面，焦距较大的镜头被归类为远摄镜头，因为它能提供较窄的视场角，从而实现更近距离的放大拍摄。

凸面镜和凹面镜的焦距

凸面镜向外弯曲，远离反射面。凸面镜的焦距被认为是负值。这是因为凸面镜的焦点是虚拟的--光线似乎汇聚在镜面后面的一点。

凹面镜向内弯曲，朝向反射面。凹面镜的焦距可以是正的，也可以是负的，这分别取决于凹面镜是会聚镜还是发散镜。

对于会聚凹面镜，焦距为正。凹面镜将平行射入的光线聚焦到镜面前的一个真实焦点上。
对于发散凹面镜，焦距为负值。镜面使射入的平行光线从镜面后的虚拟焦点发散。
计算镜面焦距的公式来自镜面方程：

其中

f 是镜子的焦距

u 是物距

v 是像距

对于镜子，如果像在物体的同一侧形成（虚像），则 v 为负值。

凸透镜和凹透镜的焦距

在凸透镜的情况下，折射会使平行光线汇聚到一个特定的点，即主焦点。从透镜到该焦点的距离称为主焦距，用 "f "表示。

对于凸透镜来说，u 是负数。所以、

另一方面，对于光线发散的凹透镜来说，主焦距取决于背投光线相交的距离。在这种情况下，主焦距是负号。

凹透镜的焦距由以下公式得出、

为了量化镜头的光学特性，我们使用了镜头强度的概念，以二倍为单位。透镜强度定义为焦距的倒数，单位为米。

在处理由球面组成的厚透镜时，不同光线的焦距会有所不同，从而产生一种称为球差的现象。球差是指整个透镜焦距的变化。

此外，不同波长光线的焦距也会有细微变化，这就是所谓的色差。这意味着每个波长的焦距会略有不同，从而造成色散效应。

薄透镜和厚透镜的焦距

厚透镜是一种物理尺寸较大的透镜，其球面之间有明显的间距。简单地说，厚透镜就是曲面之间的距离非常大的透镜。

对于厚透镜来说，透镜的厚度不容忽视，透镜的计算公式就会变得复杂一些。它要考虑透镜的物理厚度以及透镜材料和周围介质的折射率。

厚透镜的焦距计算公式为

其中

f 是薄透镜的焦距

n 是透镜的折射率

d 是透镜的厚度

R1 是第一曲面的曲率半径

R2 是第二曲面的曲率半径

薄透镜是一种具有弯曲表面的光学元件，其设计目的是弯曲和操纵光线，使其聚焦或发散。之所以称其为 "薄"，是因为与焦距和表面曲率相比，其物理厚度可以忽略不计。因此，透镜的厚度可以忽略不计（即 d=0）。

薄透镜的焦距为

其中

f 是薄透镜的焦距

n 是透镜的折射率

R1 是第一曲面的曲率半径

R2 是第二曲面的曲率半径