第二章第五节厚透镜 - 眼镜技术

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第二章第五节厚透镜

2010-06-06 12:03:04 来源:网络作者:博士伦【大中小】浏览:36031次评论:0条

当光线经过透镜发生折射时，光线先经过透镜的前表面，再经过透镜的前后表面之间的距离(即透镜的厚度)，最后经过透镜的后表面。对于薄透镜而言，透镜的厚度被忽略掉了。如一个薄透镜的前表面的屈光力为+5.00 D，后表面的屈光力为+1.00 D，当平行光线经过透镜的前表面时，光线的聚散度变为+5.00D，聚散度经过改变的光线直接到达了透镜的后表面，+1.00 D又将光线的聚散度发生了改变，将后表面的聚散度+1.00 D加上+5.00 D，则这个薄透镜的屈光力是+6.00 D。对于薄透镜而言，透镜主点屈光力、前顶点屈光力和后顶点屈光力都是相等的，即：
F = FVP = BVP = F1+F2 (2—37)
而对于厚透镜而言，光线经过透镜的前表面后又要经过透镜的前后表面之间的距离，才能到达透镜的后表面，而透镜前后表面之间的距离又改变了光线的聚散度，透镜的屈光力不再是透镜前后表面的屈光力的代数和，在透镜的前后表面之间又多了一个新的聚散度。这就使得透镜的后顶点屈光力不再等于F1+F2。
例如一个处方为+10.00 DS，在制作这个透镜的时候将前表面做成+13.00 DS，后表面做成-3.00 DS，中心厚度为8 mm，材料的折射率为1.523。
如果将这块透镜认定为薄透镜，则薄透镜的后顶点屈光力为+13.00 DS+(-3.00)DS=+10.00 DS，但是实际测得这块透镜的后顶点屈光力为+10.95 DS。
在上面的例题中，如果要想达到+10.00 DS的效果，可以做以下的改动：将前表面做成+13.00 DS，后表面做成-3.95 DS，中心厚度为8 mm，材料的折射率为1.523，结果，这块透镜的后顶点屈光力为+10.00 DS。
因为透镜厚度明显存在，当平行光线经过透镜的前表面后，发生曲折并通过透镜的后表面，才能到达它的第二个主焦点。从透镜的后表面的顶点到透镜的第二个主焦点距离的倒数叫做透镜的后顶点屈光力，后顶点屈光力在光学透镜的使用中十分重要。相反如果光线从透镜的后表面进入到透镜的前表面，在主轴上聚焦的点叫做第一个主焦点，从透镜的前表面到透镜的第一主焦点距离的倒数叫做透镜的前顶点屈光力，透镜的放置方向及形式不同时，它的前顶点屈光力和后顶点屈光力可能是相同的也可能是不同的，如图2—25所示。

透镜的前顶点屈光力和后顶点屈光力是可以利用从光线进入透镜的前表面到从透镜的后表面出去过程中聚散度的变化计算的，也可以利用公式计算。
如果平行光线经过透镜折射，它的后顶点屈光力就等于离开透镜的光线的聚散度，在知道透镜的形式、厚度、透镜的折射率后就可以计算它的后顶点屈光力了。
例2—12：如图2—26所示

已知一个透镜的前表面的屈光力F1为+8.00 D，后表面的屈光力为-2.00 D，透镜的厚度t为5 mm，折射率为1.523，求这个透镜的后顶点屈光力。
解：平行光线进入到透镜的前表面时，聚散度为0，因为
L1’=F1+L1
L1=0
所以
L1’=(+8.00+0)D=+8.00 D
光线到达后表面的焦距为
l2 = l1’-t/n = (1/8.00-0.005/1.523)m = (0.125-0.003 3)m=0.1217m
到达后表面的聚散度为
L2 = 1/l2= 1/0.1217D=8.22D
又因为
L2’=F2+L2=(-2.00+8.22)D=+6.22 D
这个透镜的后顶点屈光力并不是+6.00 D。
例2—13：求上题的前顶点屈光力。如图2—27所示。

解：假设平行光线由透镜的后表面进入透镜，则
L1’=F1+L1
因为
L1’=0
所以
L1’=(-2.00+0)D=-2.00 D
光线到达后表面的聚散度为
l2 = l1’-t/n = (1/-2.00-0.005/1.523)m = (-0.50-0.003 3)m=-0.503m
L2 = 1/l2= 1/-0.5033D=-1.99D
又因为
L2’=F2+L2=(+8.00-1.99)D=+6.01 D
这个透镜的前顶点屈光力为+6.01 D。
从上面的内容中可以知道，厚透镜的等效空气距离与透镜系统公式中的d是等效的，将两个同轴密贴的一个透镜系统公式中的d替换成厚透镜等效空气距离，可以得到厚透镜的公式：
主点屈光力：

前顶点屈光力：

后顶点屈光力：

第一主点位置：

第二主点位置：

思考题
1.球镜(球面透镜)的特征是什么?
2.球面的屈光力是如何计算的?
3.前表面屈光力、后表面屈光力和总屈光力的关系。
4.从临床使用角度,球镜主要分为凹透镜和凸透镜,它们各自的本身牲和矫正特点有哪些?
5.在眼镜技术临床使用中,常用的球镜屈光力表达方式。
6.临床上为什么要测量镜片到眼球的距离?
7.双眼配戴眼镜度数相差很大,配戴者感觉很难接受,为什么?
8.薄透镜和厚透镜的主要区别是什么?

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Tags：第二章第五透镜

责任编辑：peijingshi

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