猫眼,又称门镜,是一种装在住宅门上的小型光学仪器,作用就是让屋内的人能观察屋外情况,同时保证屋外的人无法看清屋内。简单的门镜由两个透镜组成,一块凹透镜,在门外一侧,另一块凸透镜,在屋内一侧,凹透镜焦距极短,凸透镜焦距则较长。
当从屋内经由门镜向外看时,屋外的物体经过凹透镜折射后成一个正立缩小的虚像,而这个虚像正落在凸透镜的焦距以内,因此凸透镜此时成为放大镜,将该虚像放大,成一个正立的虚像,该像恰在人眼明视距离附近,因此,屋内的观察者能看到一个比较清晰的像。
而当屋外的人想要观察屋外时,靠近物体的是凸透镜,屋内的物体经凸透镜折射,由于凸透镜焦距较长,在尚未成像时,光线便经过凹透镜,经凹透镜发散,发散的光线成一个正立的虚像。但由于凹透镜焦距较短,该像离门镜较近,只有几厘米,由于门镜孔径较小,观察者需要贴近门镜观察,因此该虚像离人眼距离也仅有几厘米,仍小于正常人眼的近点,即人眼能看清楚的最近距离,因此,人无法看清该像,视野里便是一片模糊。