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    鏡片折射率的簡(jiǎn)易測(cè)量方法

    2011-12-15 15:20:12馬會(huì)防
    中國眼鏡科技雜志 2011年11期
    關(guān)鍵詞:焦度眼鏡片弦長

    馬會(huì)防/文

    折射率是配鏡的重要參數(shù)之一,也是鏡片價(jià)格的主要參數(shù),但是,它并沒有簡(jiǎn)單易行的測(cè)試方法,容易導(dǎo)致所配的鏡片折射率有誤差。本文所提出的鏡片折射率簡(jiǎn)易測(cè)試方法,只需要直尺三角板、計(jì)算器等常見工具,就可以進(jìn)行折射率的測(cè)量和計(jì)算,十分方便。

    1 相關(guān)原理

    1.1 折射率n的計(jì)算公式

    頂焦度是一種度量單位的名稱,是用來表述透鏡對(duì)光線屈折能力大小的,在數(shù)值上等于透鏡焦距(以m為單位)的倒數(shù)。以f代表焦距,F(xiàn)代表頂焦度,即為F=1/f。

    頂焦度單位為m的倒數(shù)(m-1),名稱為屈光度,符號(hào)為“D”。例如:球面鏡可以表示為-2.00DS,即可矯正200度近視;+3.00DC表示矯正300度遠(yuǎn)視。

    通常,用焦度計(jì)測(cè)定鏡片的屈光度[1]:

    式中 D~焦度計(jì)測(cè)定的球鏡頂焦度

    n~被測(cè)鏡片折射率

    r凸、r凹~被測(cè)鏡片的前后兩個(gè)表面的曲率半徑

    對(duì)于凸面為平面的鏡片,r凸相當(dāng)于無窮大,可以認(rèn)為1/r凸=0,則公式(1)變?yōu)椋?/p>

    1.2 球面半徑R的計(jì)算

    對(duì)于球面半徑R,只需要測(cè)量球面上一個(gè)弧線的弦長L、弧線到弦長的最大距離h,就可以計(jì)算出來,如圖1所示:

    圖1 球面半徑r的測(cè)量和計(jì)算方法

    對(duì)于凹面上的球面半徑r凹,其求解過程中用到的L和h,可通過圖2所示的方法測(cè)量:

    弧線弦長L、弦長到弧線頂點(diǎn)距離h的測(cè)量方法

    圖2 凹面上L和h的測(cè)量方法

    對(duì)于凸面上的球面半徑r凸,其求解過程中用到的L和h,需要一些輔助測(cè)量工具,可以用紙板制作(即方便在紙板上標(biāo)記,紙板也不易劃傷鏡片),通過圖3所示的方法測(cè)量:

    利用紙板,測(cè)量凸面鏡上的弧線弦長L、弦長上到弧線的最大距離h。

    圖3 凸面上L和h的測(cè)量方法

    2 應(yīng)用實(shí)例

    筆者以一副折射率1.67的平面樹脂無框眼鏡,通過本文的方法來計(jì)算鏡片的真正折射率。

    2.1

    由于凸面為平面,可采用公式(4)進(jìn)行計(jì)算,即只需要測(cè)量凹面的球半徑r凹;為減少誤差,測(cè)量位置為對(duì)角線,并采用多個(gè)位置測(cè)量的方法,共測(cè)量4次,如圖4所示:

    圖4 測(cè)量位置

    測(cè)試工具為一個(gè)三角板、一個(gè)紙板剪成的小三角(用于測(cè)量h)、一支細(xì)的記號(hào)筆。測(cè)試方法如圖2所示,直接讀出L的值,通過測(cè)量在三角形紙板上的標(biāo)記,讀出h的值,完成一次測(cè)量。在圖4的4個(gè)位置上分別測(cè)量L和h。

    2.2 數(shù)據(jù)和結(jié)果:

    已知待測(cè)鏡片,頂焦度:右眼鏡片D=-6.00,左眼鏡片D=-5.00

    折射率n=1-D×r凹1.559

    結(jié)論:綜合1、2測(cè)試和計(jì)算結(jié)果,右眼鏡片折射率比較接近1.56。

    對(duì)于測(cè)量位置3:

    測(cè)量數(shù)據(jù):L=51mm,h=3mm

    計(jì)算數(shù)據(jù):BH=L/2=25.5mm,CH=h=3mm

    結(jié)論:綜合3、4測(cè)試和計(jì)算結(jié)果,左眼鏡片折射率非常接近1.56。

    最后結(jié)論:

    一般來說,左右鏡片通常為同一材質(zhì),同時(shí),市場(chǎng)上常見的樹脂類材質(zhì)折射率為1.49、1.56、1.61、1.67,所以,綜合1、2、3、4的測(cè)量結(jié)果,該測(cè)試用的鏡片折射率應(yīng)該為1.56,而不是1.67。

    [1] 一種無損測(cè)量毛邊眼鏡片折射率的簡(jiǎn)單方法.劉良合.中國眼鏡科技雜志,2010,(1)

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