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1.眼镜片的光学属性
眼镜片的光学属性是材料的基本属性，与常见到的各种光学现象相符合，主要为光线在镜片上的折射、反射、吸收、色散、散射以及衍射现象。光线折射和反射如图5-1所示。
(1)光的折射
如图5-1所示，通过镜片的光线会在镜片的前后表面发生折射，产生偏离现象。
∑为两种介质的分界面。光线1由一种介质入射到另一种介质中，发生折射，沿2方向传播。入射角和折射角分别为i1和i2。折射光在入射面П内，n1和n2分别为两种介质的折射率。
光线的偏离幅度由材料的折射率和入射光线在镜片表面的入射角度决定。
1)折射率。表示在两种介质(各向同性)中光速比值的物理量。任一介质对真空(作为第一介质)的折射率称为这种介质的“绝对折射率”，简称折射率。如透明介质的折射率是光线在真空中的速度c与在介质中的速度v的比值，折射率n = c/v。该比值没有单位并且总是大于1。
折射率反映介质的折射能力，折射率越高，从空气进入该介质的光束偏离得越多。同一介质对不同波长的光，具有不同的折射率。光在玻璃介质内，折射率随波长减小而增大。
两种介质的折射率可以根据斯涅耳-笛卡儿定律进行计算：
n1×sin i1 = n2 ×sin i2
2)光的色散。光在介质中的传播速度或折射率随波长而改变，称为色散。光线折射率变化会使白光根据不同的折射产生色散现象。
一般情况下，物质存在一个吸收带，光不能通过，无法测折射率，光的色散在这一区域的表现被称为反常色散。材料的色散能力可以由阿贝数描述。尽管所有镜片都存在色散，但在镜片中心，色散可以被忽略，只有在用高色散材料制造的镜片边缘，才能察觉到带有彩色条纹的色散现象。
(2)光的反射
1)反射定律。光在镜片表面产生折射的同时，也会产生反射现象(见图5-1)。
2)反射率。指反射光强度与入射光强度的比值。不同材料的表面具有不同的反射率，其数值多以百分数表示。同一材料对不同波长的光可以有不同的反射率，这种现象被称为“选择反射”。此外，反射率还与材料周围介质及入射角有关，如光在正入射玻璃与空气分界面时的反射率：
R=(n-1)2/(n+1)2
由此可见，镜片材料的折射率越高，光的反射率越大。
(3)光的透射
镜片的光透射指光线通过镜片而没有被反射和吸收的光的总量。光学玻璃镜片的光透射比可达72%。
光学树脂镜片的光透射比可以达到92%。若在镜片表面镀上多层减反射膜(增透薄膜)，镜片的光透射比可以达到99%。
(4)光的吸收
光辐射或能量的吸收，分为表面吸收和内部吸收。
1)表面吸收。指透射到介质表面的光辐射，除去反射外，被表面吸收，转变为其他形式的能量。
2)内部吸收。指光能量在介质中沿某一方向传播时，随入射深度逐渐被介质吸收的现象。
光吸收现象会减小镜片的光透射比。镜片的光吸收通常指材料内部的光线吸收。
3)光的吸收与波长的关系。普遍吸收是指吸收系数与波长无关，吸收后改变所有成分的光强。选择吸收是指吸收系数与波长有关，只强烈吸收某些波长的光。
(5)光的散射和衍射
1)光的散射。光束在介质中前进时，部分光线偏离原来方向而分散传播的现象，称为光的散射。当镜片表面被污染或有划痕时会产生散射，合格镜片内部的散射比较小。
光的散射包括悬浮质点的散射、分子散射。悬浮质点的散射是由于介质中存在其他物质的微粒。分子散射是指光通过纯净物质时，由于组成该物质的分子密度不均匀(密度涨落)而被散射的现象，如高空大气对日光的散射、临界乳光现象、光在液体表面的散射等。
2)光的衍射。衍射是当光波在传播过程中经过障碍物边缘或孔隙时发生的展衍现象。如光通过小孔时，在孔后的屏上出现一个亮斑，其周缘的亮度向外逐渐减弱，仔细观察时，还可看到在此区域内有一些明暗相间的条纹。
在视光学里，衍射现象应引起重视，因为衍射会使镜片表面产生异常干扰。
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光折射率与参考波长e、d线
由于透明介质中的光速随着波长而变化，所以折射率的值总是参考某一特定波长表示：欧洲和日本参考波长采用e线546.07 nm(汞-绿光谱线)，而美国参考波长则采用d线587.56 nm(氦-黄光谱线)。二者的区别仅仅反映在折射率值的第三位小数上。
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瑞利散射
瑞利散射是指粒子(如电子、a粒子等)束在前进过程中，与物质发生相互作用而使部分粒子偏离原来方向前进的现象，如线度小于光的波长的微粒对入射光散射的现象。
瑞利散射定律
当散射体的尺寸小于波长时，散射光强与λ-4成正比例。
米.德拜散射定律
散射体颗粒度远大于波长时，散射光强对波长的依赖性不强。
2.眼镜片的物理属性
(1)机械性质
机械性质通常反映固体材料的特性，它规定了材料的质量、体积和尺寸，以及材料对变形和冲击的抵抗能力，如密度、硬度、弹性系数、抗冲击性。
(2)热性质
热性质描述了材料的变化状态以及温度影响下的特性，主要包括热传导系数、比热、线性膨胀系数、熔点、沸点、镜片的应力温度。
(3)电性质
电性质是指材料电磁波和电效应的特性。
3.眼镜片的化学属性
眼镜片的化学属性反映镜片材料对于化学物质的反应特性，如化学稳定性，耐酸、碱、有机溶剂的性能，耐辐射化学作用的性能，极端条件下材料的反应特性等。
(1)化学稳定性
化学稳定性是指材料受温度、湿度、酸、碱、盐等影响时，是否产生化学变化(如分解现象)。
(2)耐酸、碱、有机溶剂的性能
耐酸、碱、有机溶剂的性能是指能否被腐蚀。
(3)耐辐射化学作用的性能
耐辐射化学作用的性能是指材料是否受辐射作用会产生化学变化，一般指红外线、可见光及紫外线的光化学作用，如树脂镜片长期经紫外线照射后会发黄。
(4)极端条件下材料的反应特性
极端条件下材料的反应特性是指极端条件下，是否有燃烧和爆炸现象。 |
