简析防盗门猫眼运用的光学原理

       现代家庭多数都安装防盗门保护家庭安全，在防盗门门板上可以看到一个圆形的小孔，小孔中装有玻璃片，这叫做“门镜”，也就是我们俗称的“猫眼”。透过猫眼，我们可以清楚地看到门外的“缩小”的人——那是一个正立缩小的虚像，从而判断来人我们是否认识，以此决定是否开门，但立于门外的人却无法通过猫眼观察室内的情形。那么，防盗门猫眼是利用了怎样的光学原理才能让我们看清室外的景象呢？雅安小编为大家分析一下防盗门猫眼运用的光学原理是什么。

　　一、猫眼的构造

　　“猫眼”同望远镜、显微镜一样，都是由物镜和目镜组成，物镜和目镜的距离(猫眼的长度）约为3cm，安装在防盗门上的圆形小孔内(门的厚度约为4cm )。“猫眼”的物镜是凹透镜，目镜是凸透镜，但物镜的焦距较短，目镜的焦距较长，目镜的焦距应等于或大于猫眼的长度和物镜的焦距之和。

　　二、“猫眼”蕴含的光学原理

　　要了解猫眼所运用的光学原理，先来了解一下人眼的成像原理。

　　1、人眼的成像原理

　　人眼可看成一个特殊而又精密的光学仪器，物体发出的光线经晶状体(相当于焦距可调的凸透镜)折射后,在视网膜(相当于光屏)上成像，人就能看清物体，判断距离，欣赏景观。为看清远近不同的物体，眼睛可以通过眼角肌肉的活动使晶状体变厚或变薄以改变焦距，令不同距离的物体都能在视网膜上成清晰的像。

　　但是晶状体的调焦能力存在极限，物距小于10cm的物体是无法在视网膜上成清晰像的，即人眼看不清楚物距小于10 cm的物体，我们称之为“近点”。同时，人要能看清一个物体(或一个景物所成的像)，还必须要有足够的光能进入人眼。

　　所以，人能看清一个物体要具备两个条件：

　　（1）该物体(或像)与人眼的距离合适。对于正常眼睛来说，物体(或像)离眼睛的极限距离不得小于10cm，否则就看不清物体(或像)；

　　（2）必须有足够的光能进入人眼。

　　2、“猫眼”的成像原理

　　当我们从门内向外看时，物镜L1是凹透镜，目镜L2是凸透镜。物镜L1的焦距极短，室外的人或物AB发出的光经过凹透镜折射成发散光线，发散光线的反向延长线相交成一个缩得很小的正立虚像A'B' ，此像正好落在目镜L2的焦点之内，L2起到放大镜的作用，所以经L2折射后，折射光线的反向延长线相交，得到一个较为放大的正立虚像A"B"(比室外景物小)。当人在室内眼睛靠近“猫眼”观察时，正立的虚像A"B"正好处在正常人眼的明视距离范围内。因此，室内的人不用开门，就能洞察门外的一切景像。

　　那么，同样是通过猫眼，为何门外向里看却什么也看不到呢？

　　当人从门外向里看时，凹透镜L1变成了目镜，凸透镜L2则成了物镜。室内的景物AB发出的光，通过凸透镜L2折射后，会聚的折射光线本应相交生成一个倒立的缩小实像A'B' ，但是在尚未成像之前就落到发散的凹透镜L1上，由于凹透镜L1焦距极短，对光线起发散作用，所以经凹透镜L1折射后，其发散的折射光线的反向延长线相交形成正立的缩小虚像A"B' ，位置在目镜L1的右侧2~3 cm。人在室外贴近“猫眼”的目镜L1察看时。人眼与像之间的距离只有3~4 cm，这个距离远小于正常人眼的近点，所以不能看清景物。

　　若想保证像与人眼的距离合适，则由于猫眼的孔径很小，无法让足够的光进入人眼，所以也一样不能看清景物。这样一来，室内能看见室外，室外却看不见室内，造成信息不对称，室内住户掌握主动权，保障了居民的安全。

　　上述内容就是关于防盗门猫眼运用的光学原理的简单介绍。猫眼的作用就是便于居民观察室外情况，通过信息的不对称性保障居住安全。洛阳雅安智能科技有限公司在研发生产防盗门方面走在行业前列，公司具有雄厚的技术基础和资金支持，以大手笔、高各局的发展理念，为客户提供优质、超值的产品及服务，欢迎有意向的客户咨询联系。