眼镜光学

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眼 镜 光 学

绪论 几何光学的基础 第一单元：基本概念 一、 光的基本性质

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1、 发光体和发光点

发光体：所有本身能发光的物体，称为发光体。如太阳、电灯。

发光点：不考虑发光体的大小时，可将其示为发光点或点光源，以下讨论的光源都为点光源。 2、 光波和光束

可见光，可见光之外两端为紫外线和红外线，为不可见光，是对眼的有害光线。其中紫外线分为UVA、UVB、UVC三段，UVC可被臭氧层吸收，UVB可晒黑皮肤、长期可损伤角膜，引发雪盲，UVA可伤及晶状体、引发日照性白内障。 3、 光线

发散光线，会聚光线，平行光线（画图示之） 二、 基本定律：（画图示之）

1、 光的直线传播定律：光在均匀透明的介质中是直线传播的。

2、 光的独立传播定律：光在均匀透明的介质中是独立传播的，互不干扰。

3、 反射定律：当光入射到两个均匀介质的分界面上，有一部分光要反射回原来的介质中，

入射角(a)=反射角(b)。 法线(c)：垂直于界面的线。

入射角(a)：入射光与法线的交角。反射角(b)：反射光与法线的交角。

4、 折射定律：当光线入射到两个均匀介质的分界面上，有一部分光线要透过分界面而折

射到另一个介质中。

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折射率：材料对光线的偏折能力。

5、 光路可逆原理：光的行进路线为光路，光路是可逆的。

6、 光学符号规则：采用卡笛生系统（Cartesian），假定所有光线从左向右进行。所有光

线自透镜向左度量的距离为负，向右度量的距离为正。（画图） 第二单元 透镜及成像 一、 球面透镜

1、凸透镜：中间比边缘厚的透镜，有会聚作用。 凹透镜：中间比边缘薄的透镜，有发散作用。

透镜屈光力单位 2、

屈光度：透镜屈光力大小的单位（Diopter，简写为D）。屈光度是以透镜焦距（单位是米）的倒数来表示的。D=1/f,f为焦距。例如，焦距为2米的透镜，其屈光度为1/2=0.5D。

3、

透镜成像公式： 1/像距—1/物距=1/焦距，称为高斯透镜公式。画图表示，注意像距的正负号，正号为凸透镜，负号为凹透镜。

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4、 球面透镜之面镜度：

球面镜度有两个界面，每个界面对入射光线具有屈折能力，各界面对光线的屈折能力用顶焦度来表示称之为面镜度。

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 F2=(1-n)/r2 则该透镜总的屈光度F=F1+F2=(n-1)(1/r1-1/r2)。

例：设透镜的折射率为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/r1-1/r2) =(1.50-1)(1/r-1/-r) =1/r 所以f=r 5、 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为该球面透镜前表面镜度，F2为该球面透镜后表面镜度）。例如： F1=+3.00D.S，F2= -6.00D.S，则F= -3.00D.S

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,顶焦度的单位为屈光度，符号为D，量纲为1/m。 6、 球面透镜的视觉像移：

将-3.00DS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+1.00DS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方向移动，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像移，这种现象为我们能快速给镜片定性提供简便而准确的方法。 7、 球面透镜的联合

如：透镜-3.00DS联合透镜+4.00DS可以写作-3.00DS +4.00DS +1.00DS

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第一章 第一节

矫正屈光不正的镜片 近视与远视（远用镜片）

一、 折射和调节：

眼本身亦是光学系统，眼的透光介质主要包括以下四部分。 角膜、房水、晶状体、玻璃体

1、 折射：眼是一个光学系统，光线经过眼睛后也会产生折射。

2、 调节：眼睫状肌的收缩与松弛使晶状体的屈光能力变更，以便看清远近不同距离的物

体，眼的这种功能称为调节。

当正视眼看5米之外的物体时（5米之外的物体发出的光线为平行光线）焦点在视网膜上，故看远很清楚，而近处物体发出的散开光线在视网膜后成像，故看不清楚，所以眼睛开始调节。调节过程为：睫状肌紧张，悬韧带松弛，晶状体变凸，屈光能力增强，于是将焦点会聚在视网膜上，便看清物体。

3、 假性近视：由于眼睛看近物过久，引起睫状肌的痉挛而造成的近视称为假性近视。 一、 远点与近点：

1、 远点：当眼不使用调节时所能看清的最远点。 2、 近点：当眼睛使用最大的调节时所能看清的最近点。

3、 调节力：调节作用时，因晶状体变化而产生的屈光力，以屈光度为单位表示，调节力

=1/调节距离（m）

调节幅度（AC）：反映调节能力的大小。注视远点与注视近点的屈光力之差为~，也称绝对调节力、最大调节力。AC =1/R—1/N

注意：R为远点，N为近点。R和N要带正负号。N为正值，R近视为正值，远视为负值。 4、 调节范围：调节远点与调节近点间的任何距离均能运用调节达到明视，这个范围称为~。 5、 静折射状态与屈光不正：

完全不使用调节时眼睛的屈光状态称为静折射状态。 1、

静折射状态的分类：

（1） 正视：在不使用调节时，平行入射光线经过眼的屈光系统后成像在视网膜上。 （2） 非正视：

A、 近视：在不使用调节时，平行入射光线经过眼的屈光系统后成像在视网膜前。 B、 远视：在不使用调节时，平行入射光线经过眼的屈光系统后成像在视网膜后。 C、 散光：在不使用调节时，平行入射光线经过眼的屈光系统后在视网膜上不能成一个点

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