副光轴

<例题>如下图，请根据凸透镜对某一条光线的折射情况，作图找到该透镜的焦点F。

相信绝大多数老师和爱动脑筋的学生都可以短时间内找到解决方法，比如，在入射光线上虚拟一个发光点，作图找到像点，再找到焦点。不过，在所有方法中，借助副光轴来求解是最简单的，如下图：

只需作出和入射光线平行的副光轴，交折射光线于F’ 点，F’ 点就是所谓的副焦点，再过该点做垂直于主光轴的焦平面，焦平面和主光轴的焦点F 就是透镜的焦点了。大家可以试一试，看本方法和其他方法的结果是否相一致。

其实，我们不妨将透镜的主光轴看成副光轴的特例，（主）焦点看成副焦点的特例。这样，凸透镜成像的规律就可以归结为一句话：

入射光线经折射后，经过透镜的（主或副）焦点。

以凸透镜为例，先来明确几个概念:对于薄透镜：(1)、凡是通过光心、不与主光轴重合而与入射光线平行的直线都可以称之为“副光轴”；

(2)、过焦点且与主光轴垂直的平面叫做“焦平面”；

(3)、副光轴和焦平面的交点叫做“副焦点”（图中的F ’），而我们常说的透镜的焦点可以称为“主焦点”。

对于薄透镜和近轴光线（靠近主光轴、和主光轴夹角比较小的光线）来说，凸透镜对光线的折射规律是：

(1)、与主光轴平行的光线，折射后经过(主)焦点；

(2)、与主光轴不平行的光线，折射后经过副焦点。

以上结论，大家不妨自己证明。利用这个知识，在解决一些透镜类题目是很方便的。“副光轴”的知识对于学生来说已经20多年不做要求了，但对于专业的科学、物理教师以及参加竞赛的学生来说，还是应该掌握的。

凹透镜类似，也存在副光轴、焦平面、副虚焦点，在此不再赘述。

直线光轴被广泛应用在汽缸杆，自动精密打印机，自动切割机和工业机器人等诸多直线运动系统中。

1,普通直线光轴（sf）：由于普通直线光轴与直线轴承点对面接触所以对普通直线光轴的表面硬度要求很高，因此材料以及热处理方法很重要。材质：suj2（相当）国标gcr15.硬度：hrc60±2；硬化层深度：0.8-3mm；表面粗糙度：ra0.10m-ra0.35m；直线度：70um/1000mm以下；轴外径公差g6

2,镀铬直线光轴（sfc）：镀铬直线光轴是在普通直线光轴的基础上镀了一层硬铬，又称轴承棒，可适用于易长锈的环境或不好的环境此轴大量应用于工业机械人，自动滑移系统装置的运动部分。：suj2（相当）国标gcr15.硬度：hrc60±2；硬化层深度：0.8-3mm；表面粗糙度：ra0.10m-ra0.35m直线度材质

3,镀铬直线软轴(rsfc)：镀铬直线软轴由于其镀铬层较厚可直接用于精密活塞杆和一些于自润滑轴承的配合。由于其硬度比较适中在很多领域上都有所应用。材质：45#或40cr或2cr13；硬度：hb220-260；硬化层深度：0.8-3mm；直线度：0.15mm/1000mm以下；镀铬层厚度：0.02-0.05mm

4,不锈钢直线轴：不锈钢直线轴具有高抗腐性、高强度和耐磨性以保持其高效的运行性能。因此，可以被应用在容易发生氧化的场合，如水，化学药品，蒸汽，海水等。材质：sus404c，sus304硬度：hrc60±2；硬化层深度：0.8-3mm；表面粗糙度：ra0.10m-ra0.35m直线度

5,镀铬空心轴：镀铬空心轴由于其空心结构上的特点，空心轴在很大程度上减轻了重量，并简化了结构，其内部适合于穿入测量电线，压缩空气，加入润滑油，或者用于机械人手臂。

如果以转动副连接的两个构件可以做整周相对转动，则称之为整转副，反之称之为摆转副。2100433B