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一、球面透镜的光学特性
1．球面透镜屈折光线和聚焦的能力:
从图1-4-1、图1-4-2中不难看出，平行光线a′、b′通过负球面透镜A′发散后反向聚焦于F′；光线a′、b′、c′通过正球面透镜A汇聚后成焦点F。
2．球面透镜各子午线上屈折光线的能力相等。
由于球面透镜各个方向上的曲率半径均相等，所以球面透镜各子午线上屈折光线的能力大小均相等，即在透镜各个方向上具有的顶焦度都是相等的。
顶焦度:是一种度量单位的名称，是用来表述透镜对光线屈折能力大小的，在数值上等于透镜焦距的倒数。
即:F=1/f
(1-4-1)
其中f为焦距，F为顶焦度。
顶焦度的单位是屈光度，符号为“D”，量纲为m-1。
球面透镜可以表示为:-3.0OD.S.即可矫正三百度近视；+4.00D.S.即可矫正四百度远视。
3．球面透镜之面镜度:
球面透镜有两个界面，每个界面对入射光线具有屈折能力，各界面对光线屈折的能力用顶焦度来表示就称之为面镜度。
设透镜前面镜度为F1，后面镜度为F2，r1，r2分别为前后两界面的曲率半径，且折射率为n的透镜置于空气中，则有:
F1=(n-1)/r1 (1-4-2)
F2=(1-n)/r2 (1-4-3)
经推导(从略)可得透镜制造公式:
F=(n-1)(1/r1-1/r2) (1-4-4)
及薄球透镜公式: F=F1+F2 (1-4-5)
例：设透镜的折射率n=1.50，且为等双凸透镜，试证该透镜的焦距等于曲率半径。
解：已知n=1.50，设曲率半径为r，焦距为f
因为1/f=(n-1)(1/「1-1/r2)
所以(1.50-1)[1/r-l/(-r)]=0.5×2/r=1/r
所以f=r，即该透镜的焦距等于曲率半径。
4．眼用球面透镜的顶焦度：
眼用球面透镜的顶焦度等于该球面的两面镜度之和，即：F=F1+F2 (其中F为球面透镜顶焦度，F1为该球面透镜的前表面镜度，F2为该球面透镜的后表面镜度)。
例如：(1) F1=+3.00D.S.，F2=-6.00D.S.，则 F=-3.00D.S.
(2) F1=+ 2.00D.S.，F2=-6.00D.S.，
则
F1=F-F2=+2.00-(-6.00)=+8.00D.S.
5．球面透镜的视觉像移：
将-3.00D.S.置于眼前，通过镜面观察远处目标，并缓缓上下平移镜片时，所见目标也随之上下移动;当左右平移镜片时，目标也随之左右移动，这种目标的动向与镜片平移方向一致，称为顺动。
将+1.00D.S.置于眼前，通过镜面观察远处目标，并缓缓上下平移镜片时，将会发现目标逆镜片移动方向而动，这称为逆动。
通过移动的镜片观察目标也在移动的现象称为视觉象移，这种现象为我们能快速给镜片定性提供了极为简便而准确的方法。
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