眼镜光学
更新时间:2023-09-26 14:08:01 阅读量:4 综合文库 文档下载
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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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