2022年第一章光学基础知识 .pdf

第一章光学基础知识肉眼能感觉到的光称为可见光，它来自各种自然光源和人造光源。光实质是电磁波，可见光的电磁波波长在380nm760nm 之间。研究可见光的物理现象有：1、光是直线传播的：人影、小孔成像、木工观察平面直不直时都是该现象的验证；2、光是独立传播的；3、光路是可逆的；4、光到达两个介质的介面时，光要产生反射和折射。第一节光的反射和球面镜成像一、光的反射当光线投射到两种介质的分界面上时，一部分光线改变了传播方向， 返回第一媒质里继续传播，这种现象称为光的反射。自然界的反射分为：漫反射（不规则反射）镜面反射（规则反射）当介质的分界面（反射面）粗糙凹凸不平时，即使入射光线是平行的，反射光线并不平行，这种反射称为漫反射（不规则反射）。当介质的分界面（反射面）光滑平整时，入射光是平行的，反射光仍然平行的反射，称为镜面反射（规则反射） 。二、反射定律1、 反射光线在入射光线与法线所决定的平面内，反射光与入射光线分居在法线两侧；2、反射角等于入射角： i1i2。i1i2入射角法线反射角入射光线反射光线入射点精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 37 页三、平面镜成像像的性质：虚像正立等大根据等大的性质，可以证明AOAO 当验光室长度尺寸达不到国家规定的5 米6 米的距离时， 可以利用反射镜成像的原理，将长度尺寸压缩一半。2.53 米2.53 米56 米四、球面镜成像镜的反射面为球面的一部分称做球面镜反射面为球形的凹面凹面镜反射面为球形有凸面凸面镜1、凹面镜的成像：CFOrf凸面镜凹面镜AAO精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 37 页镜面的几何中心点O，称镜面的顶点。镜面的曲率中心 C，称镜面的球心。过球心与顶点的连线称为主光轴，简称为主轴。当一束平行于主轴的光线入射，经凹面镜反射后相交于镜前主轴上的一点F，F 点称为焦点。焦距到顶点的距离FO 称为焦距，用 f 表示。可以证明： f = r 为曲率半径求凹面镜的成像问题 （已知物体位置， 求像的位置），可以用二种办法解决。公式计算法BAABFSSf如图，假设物体 AB，离凹面镜距离（物距） S；像 AB，离凹面镜距离（像距） S；则有如下等式：符号规则：a、 入射光线自左向右为正， 反之为负； 反射光线自右向左为正， 反之为负；b、物坐标以球面镜顶点为原点，向右为正，向左为负；c、 像、曲率中心和焦点的坐标也以球面镜顶点为原点，向左为正，向右为负；d、物点和像点在主轴上方时，其坐标为正，反之为负；e、 图中要表示长度字母时，若要表示负数，应在其前加以负号。作图法：利用三条特殊光线a、 与主轴平行的入射光线，反射光线过焦点；b、过焦点的入射光线，反射光线平行主轴；r 2 1 S 1 S1 f 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 37 页c、 过球心的入射光线，反射光线沿原路反射。ABABFOOABABF2、凸面镜的成像：留给学员自己完成。第二节光的折射一、光的折射光线到达两个介质的界面时， 一部分光线在界面上反射， 另一部分光线改变传播方向，进入到另一种介质里继续传播，这种现象称为光的折射。光的折射是普遍存在的物理现象，如插入水中的筷子，浸入水中的部分与气中的部分有弯折现象；观察位于池底的物体有变浅现象。二、折射定律如右图折射定律：1、折射光线在入射光线和法线所决定的平面内，折射光线和入射光线分居法线两侧；2、三、折射率1、光在真空中的传播速度C30 万公里 /秒，光在其它介质里传播速度要下降，如在水中， V水3/4C，玻璃中， V玻2/3C 等等。这种引起光的传播速度发生变化的原因，反映出介质的一种光学特性， 称作介质的绝对折射率，简称折射率。Sini Sini常数C V nCVn 1On1n2iI精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 37 页任何介质都有折射率的数值，空气的折射率n1 折射定律可表示成：n1Sinin2Sini四、光的全反射光的传播速度大的介质，也即折射率小的介质称为光疏媒质。光的传播速度小的介质，也即折射率大的介质称为光密媒质。当光线从光密介质进入光疏介质时，折射角将大于入射角， 随着入射角的增大，折射角也增大。 若折射角为 90时，折射光线沿界面折射， 入射角再 s增大，折射光线将变成反射光线，遵循反射定律。对应于折射角为90时的入射角 A 称为临界角。根据折射定律，介质的临界角对于真空或空气有：n1SinAn2Sin90设 n1nn2=1 所以 SinA= 全反射是自然界中常见的现象，如玻璃中的气泡特别明亮是全反射的关系；近视眼镜片的涡旋现象，就是因为射入镜片光线在周边发生折射和全反射的结果。折射棱镜根据全反射的原理，反射面可以不镀反射膜。第三节透镜和透镜成像一、透镜两个包容面所包容的透明体透镜。包容面可以是球面或一球面一平面或一非球面一平面或一非球面一球面。透明体可以是玻璃，可以是高分子聚合物，也可以是动物的活体。Sini Sinin2n1即1 n90A精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 37 页透镜的分类如下：透镜两球面的球心的连线称为透镜的主光轴，简称主轴，主轴与透镜的交点称为光学中心，简称为光心。如果透镜的厚度比起两球面的曲率半径小得多，或者透镜的厚度对透镜的屈光度影响可以忽略不计，这种透镜称为薄透镜。它可用下面简图表示：O正透镜O负透镜负镜片都可作为薄透镜处理，度数不高的正镜片（5.00D）也可作为薄透镜处理。在薄透镜条件下，问题的讨论和计算可以大大简化。二、透镜的焦点、焦距和焦平面一束平行于主轴的光线入射到正透镜上，经过透镜的折射光线将会聚到主轴上某点，这点称为焦点。FF物 方像 方透镜的焦点有两个，物方焦点和像方焦点。用F 和 F表示。物方焦点到透镜的距离称为物方焦距，用f 表示。透镜正透镜双凸平凸弯月形负透镜双凹平凹弯月形精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 37 页像方焦点到透镜的距离称为像方焦距，用f表示。透镜焦距的大小可用下式计算：三、透镜的成像1、正透镜的成像：公式计算法：符号规则： a、以透镜为准，向左为负，向右为正；b、以主轴为准，向上为正，向下为负；c、要表示长度字母时，若要表示负数，应在其前加上负号。作图法：利用三条特殊光线a、 平行主轴的入射光线折射后过像方焦距F；b、过物方焦点 F 的入射光线折射后平行于主轴；c、 过光心的入射光线，折射后方向不变。SSABBAFFBAFFAB利用焦平面性质作图AAFF焦平面1 f（n1） （）1 r11 r21 S 1 S1 fABSS FffBAF精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 37 页透镜成像放大率计算公式：当K0 时正立、虚像K0 时倒立、实像K1 时放大像K1 时等大像K1 时缩小像2、负透镜的成像：留给自己学习。第四节棱镜（略）第二章眼镜片概论第一节眼镜片的分类眼镜片按材料和规格用途进行讨论。一、按材料分类晶石片玻璃片塑胶片1、晶石片：为天然晶体n1.54比重 2.65 克/cm3无色：水晶片浅茶晶片有色：茶晶片（茶晶）墨晶片分成五档，市净、市行、小棉、中棉、大棉（棉：是指晶石片中的石棉效果） 。ABAB SS K精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 37 页鉴别方法：目测：看颜色、水纹、石性。手感：感觉光滑、湿润的程度。从摩氏硬度看，天然金钢石10，红宝石、兰宝石9 晶石片 7，玻璃片 55.5（塑胶片 4）愈硬的东西，愈能加工光滑。温：温度，水晶片的传导系数的关系要比玻璃片感觉冰一些。润：湿润感。仪器检查：检查成份、双折射。现在市场上假冒的水晶主要为人造水晶，又分为：熔炼水晶：水晶矿石经过熔炼而成。生成水晶：石英粉末在高温高压下生长而成。水晶重量较大，加工困难，对红外、紫外不能吸收，而且存在双折射，价格昂贵，所以作为眼镜镜片的加工已被玻璃或塑胶片所代替。2、玻璃片：光白片无色高折射率片克斯片有色克塞片变色片光白片：光白片： n=1.53 V=60.5 透光率 91% 比重 2.54 克/cm3UV 光白片： n=1.523 V=58.6 透光率 91% 可吸收 380nm 波长以下的紫外线。一般用作平光、近视、远视、散光和双光镜片的制作加工。高折射率片：n=1.651.90 V=3141 比重 2.994.80 克/cm3光白片UV 光白片精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 37 页由于 n 高，在相同屈光度情况下， 眼镜片弯度可做得浅一些， 所以镜片边缘较薄、重量变轻，适合高度数眼镜片的制作加工。高折射率镜片的缺点：a、 色差大，由于 V 较低，经过眼镜片边缘的物体成的像带有色边。b、像散大，由于眼镜片弯度问题，眼镜片边缘视场成像不清晰。c、 透光率低，含氧化铅较多的缘故。克斯片：眼镜片材料中添加氧化铈、氧化钕等物质。n=1.523 V56 透光率 84% 可吸收 340nm 以下波长的紫外线。在日光下呈浅兰色，白炽灯下呈浅紫黄色。其用途同光白片。克塞片：眼镜片材料中添加氧化硒、氧化锰、氧化铈等物质。n=1.523 V56 透光率 86% 可吸收 350nm 以下波长的紫外线。镜片呈浅粉红色。其用途同光白片。变色片：又称光致变色片。是在玻璃材料中添加卤化物的缘故。如AgI Ag+I国内有灰变和茶变。添加 AgCl 添加 AgBr 若再添加钕或镨，眼镜片就会引起兰灰变化或粉红茶色变化。变色片的饱和度（最高浓度时的状态）和变色时间取决于以下四个因素：饱和度高、变色快饱和度低、变色慢A、光源种类短波光线长波光线精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 37 页B、照度照度大照度小C、眼镜片温度温度低温度高D、眼镜片厚度镜片厚镜片薄配变色片注意事项：A、损坏一片，应两片同时换；工厂是按锅号配对的。B、屈光度数较高的镜片（大于5.00DS）不宜配变色片。C、眼镜片退色不完全时，眼镜片已老化应及时更换。3、塑胶片：有机玻璃PMMA （亚克力）CR39 PC片有机玻璃片（亚克力）n=1.491 V=57.6 透光率 92% 比重 1.19 克/cm3 耐磨性 2H 一般用于太阳眼镜片的制作。CR39：n=1.498 V=57.8 透光率 8992% 比重 1.32克/cm3 耐磨性 4H 现在已开发出 n=1.561.74 的眼镜片优点：a、不易破碎，破碎后破口不锋利。b、重量轻。c、可以方便地染色。d、对紫外吸收优于普遍玻璃眼镜片。特别适合学生、野外工作人员、体育工作者使用。缺点：a、表面硬度低：必须镀硬膜，镀硬膜后硬度可提高到6H8H。眼镜片请擦时必须先用水冲洗。b、透光率低：透光率为8992%，最好镀增透膜。c、最小厚度厚：玻璃片最小厚度0.60.8nm，CR39 最小厚度1.2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 37 页1.5nm。PC片：又称太空片、宇宙片。n=1.584 V=29.9 透光率 8591% 比重 1.20克/cm3耐磨性 B 优点：a、强度高：强度很高，为玻璃片的60 倍，传统树脂片的10 倍，厚度为2.5 公分时成为防弹玻璃。b、重量特轻：比玻璃片轻57%，比传统树脂片轻37%，可以做得象超薄片一样薄。c、能100%吸收紫外线。缺点：a、耐磨性差：级别为 B，所以 PC 片一般要镀增硬膜（作为汽车防弹玻璃要镀防刮膜）。b、色差大： v=29.9 现在小框架流行时期，色差的矛盾并不突出。c、透光率低： 8691%，最好镀增透膜。二、按镜片规格用途分类1、镜片规格：直径规格（略）厚度规格（略）2、按用途分类：球面镜片散光镜片棱镜片双光镜片渐进处偏振片镀膜镜片近视远视平光特殊镜片精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 37 页第二节眼镜片的光学特性眼镜片的光学特性主要指折射率、阿贝数、透光率、均匀性等。一、折射率材料的折射率定义为光在真空中的传播速度与光在该材料中的传播速度之比。折射率用数字表示，它恒大于1。眼镜片的折射率是决定镜片屈光度的重要光学参数之一，折射率的大小可用来衡量镜片的厚薄。折射率愈高，眼镜片就可加工得愈薄。正因为如此，追求高折射率是未来镜片的发展方向。二、阿贝数材料的阿贝数是按下式计算的：式中， nd黄光（ d 光）的折射率nF蓝光（ F 光）的折射率nC红光（ C 光）的折射率阿贝数用数字表示，眼镜片材料的阿贝数大概在3060 之间，它是决定眼镜片色差大小的重要光学参数。 研究结果表明眼镜片色差的大小与阿贝数大小成反比。但是世界上目前所发现的普通光学材料的阿贝数与折射率也成反比，折射率愈高，阿贝数愈低。因此，寻找高折射率、高阿贝数的普通光学材料是摆在世人面前的一道难题。三、透光率又称光线透过率或透射比。 材料的透光率定义为透过光线的光能量与入射光线的光能量之比，用百分数表示。眼镜片的透光率应该愈高愈好，透光率愈高，光线的光能量损失愈小。材料的透光率大小与材料的化学成份有关，人们也通过在眼镜片表面镀上透光膜（或称减反射膜）的方法来提高眼镜片的透光率。Vnd1 nFnC 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 37 页四、均匀性又称为双折射。它表示材料的均匀程度（折射率的均匀程度）的好坏，用光线经过光学材料后产生的光程差大小来衡量。光学材料的均匀性用1，2，3，4，5 等数字表示，数字愈小材料愈均匀，数字愈大材料愈不均匀。此外，对光学材料的条纹粗细、长短，气泡的大小、数量也有严格的要求。光学材料的理化性能主要是材料的比重、耐磨性、耐冲击性、 耐热性和材料的化学稳定性等，具体就不再细述了。第三节眼镜片加工用的磨料（略）附述：太阳光线包含有紫外光线、 可见光线和红外光线。 其中紫外光线根据波长长短又可分为三种：波长在100nm290nm范围的称 C 型紫外线（ UVC） ，波长在290nm315nm范围的称 B 型紫外线（ UVB） ，波长在 315nm380nm 范围的称A 型紫外线（ UVA） 。红外光线根据波长长短也可分为三种：波长在780nm1.4m 范围的称 A 型红外线，波长在1.4m3m 范围的称 B 型红外线，波长在 3m1mm 范围的的称 C 型红外线。由于大气层上方的臭氧层的作用，到达地球表面的太阳光线中包含有B 型紫外线（约占太阳光能量的0.4%） 、A 型紫外线（约占太阳光能量的3.9%） 、可见光线（约占太阳光能量的51.8%） 、A 型红外线（约占太阳光能量的31.2%）和 B 型红外线（约占太阳光能量的12.7%） 。研究表明，B 型紫外线可被眼睛外表所吸收，过量的照射导致眼睛外表组织受伤； A 型紫外线可穿透眼睛外表组织而被水晶体吸收，一生中积累过量A 型紫外线可能引起日照性白内障。眼部组织还能吸收780nm1.4m 的红外线，其中 900nm1000nm 的红外线对眼的损伤最厉害。受过量的红外线照射的最主要反应是眼的透明液发生雾状， 如果照射时间太久， 就会使晶状体里的蛋白质凝结而产生“热内障”，因此过量的红外线侵害会患辐射性白内障。第三章球面镜片精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 37 页第一节概述指眼镜片的两面为球面或一面为球面、一面为平面的眼镜片。镜片对光线的屈折能力大小用屈光度（屈光力、折射力）来衡量，用D 表示。球面屈光度用 DS 表示。第二节面屈光度和片形转换一、面屈光度上式设 D1D2DD1D2D1第一面面屈光度D2第二面面屈光度半径与面屈光度的关系有表格可供查找，见P29。二、片形转换1、片形转换：DD1D2等式中，满足同一个D，可有不同的 D1、D2。如 D2.00DSD12.00DD14.00DD16.00DD18.00D D20D22.00DD24.00DD26.00D 在保持眼镜片屈光度不变的前提下将眼镜片从一种形状改变成为另一种形状的做法称为眼镜片的片形转换。从理论上讲眼镜片的片形有无数个。1 f式中f为像方焦距，单位米D 为屈光度，单位度D1 fD（n1） （）1 r11 r2式中n折射率r1第一面曲率半径r2第二面曲率半径n1 r11n r2n1 r11n r2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 37 页2、镜片的基弯：眼镜片的片形有无数个， 这给工厂加工带来不便， 也给我们眼镜店的眼镜配制带来不便（会造成两镜片的基弯不同）。为此，我们要先确定一个基准曲面的屈光度，然后以此为基础计算出另一面的屈光度，这个基准面称为基弯或基弧。基弯应根据镜片直径、 屈光度等因素综合考虑， 目前国内眼镜厂批产的镜片，当镜片直径 52mm，眼镜片在 4.00DS以内时，基弯一般取 6.00DS，而且正镜片基弯多选在凹面， 负镜片基弯选在凸面。 眼镜片直径大、 屈光度高时宜选用较浅的基弯。眼镜片基弯要根据眼镜片大小、来料的厚度、 眼镜片材料折射率、 屈光度高低综合考虑。第三节球镜的识别和度量一、认别判断眼镜片的正、负。一般可采用像移试验的方法进行：手持眼镜片、凸面朝外，距眼的30cm，单目通过镜片观察约1 米处的水平线， 然后上下移动眼镜片， 若眼镜片内的线段移动方向与眼镜片移动方向相同（顺动） ， 则眼镜片为负镜片； 若眼镜片内的线段移动方向与眼镜片移动方向相反（逆动） ，则眼镜片为正镜片。也可以用焦度计确认。二、眼镜片光心的测定光心是重要的指标：眼镜片光心与眼镜片几何中心的允差有国家标准（GB108101996） ；装架要求。一般借助焦度计打印光心。也可以简易方法进行确定：手持眼镜片，单目通过眼镜片观察1 米左右的十字线，上下左右移动眼镜片，使眼镜片内的十字图线与目标的十字图线完全重合，这时眼镜片内的十字图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 37 页线的交点即为光心。三、眼镜片屈光度的测量1、中和法：实验表明当两眼镜片叠合其屈光度为零，作像移观察时， 不会产生视像的移动，这叫做眼镜片中和。我们可借助于试镜箱内的标准试镜片，试镜片的几何中心即为试镜片的光心，在对被测眼镜片定性、定心后，取性质相反的试镜片与之叠合（通常被测眼镜片放后） 进行像移观察， 直至视像不动为止。 这时试镜片标准屈光度的相反数即为被测眼镜片的屈光度。此法在患者已进入验光室，并要了解患者的眼镜度数时可采用。2、眼表（镜度表）法：利用矢高测量原理来测定屈光度，先测D1，然后测 D2，镜片屈光度 DD1D2。注意事项：镜度表校零；测量时不可将镜度表压在镜片上用力移动，以划伤眼镜片；表面不能与眼镜片倾斜，以影响测量精度。3、焦度计测量：（略）四、不同折射率眼镜片的屈光度转换眼表是以 n1.53 来设计的，但是眼镜片折射率各不相同，这时我们可以借助于下式进行换算。五、眼镜片折射率的测量我们借助于眼表和焦度计可对眼镜片折射率进行测量。设被测眼镜片折射率为n，焦度计测定屈光度为D，眼表测定屈光度为D，则有DDn1 0.53 D折射率为n时的屈光度D 眼表测量的屈光度n被测镜片的折射率D（n1）（）1 r11 r2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 37 页第四节平光眼镜片平光眼镜片不能认为是薄镜片， 而应认为是厚镜片， 这是因为眼镜片厚度要对眼镜片屈光度产生影响。一、主点、主点屈光度平行于主轴的光线入射到厚镜片后，入射光线被第一面折射后， 经过眼镜片进入第二面，再被第二面折射后与主轴相交于F（像方焦点），如果我们延长入射光线和反向延长最后的出射光线将相交于一点，过该点向主轴作垂直平面，与主轴相交于 H，该平面称为主面（像方） ，H称为主点（像方）。FHf焦距以主点（像方） 起算，记作 f称为主点焦距，其倒数称为主点屈光度：二、顶点屈光度D（1.531） （）1 r11 r2得：DD n1 0.53 n10.53DD 即n10.53DD DD1D2D1D2t n D1、D2第一、二面屈光度t眼镜片中心厚度n眼镜片折射率精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 37 页研究发现，主点的位置会随着眼镜片第一、二面的弯度变化而移动， 这给屈光度测量带来不便。因此，厚镜片的屈光度测量一般以眼镜片的前后顶点作为依据。FFOOfv主轴与眼镜片第一面的交点称为前顶点，主轴与眼镜片第二面的交点称后顶点（O） ，以后顶点起算的焦距称后顶点焦距，记作fv，其倒数称为后顶点屈光度，记作 D v（又称顶焦度）：三、平光眼镜片的设计平光眼镜片是指后顶点屈光度等于零的眼镜片。令 D v0则有设平光眼镜片n1.53t=2mm其片形有D16.00DD15.95D D26.05DD26.00D 上式表明，平光镜片两面屈光度不相等，且D1 D2，因此工厂加工时，必须使用专用的模具。第五节眼镜片厚度D vD11D1t n D2D1D2D1D21D1t n D 1D1t n DD1D2D1D20 t n t n 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 37 页眼镜片厚度计算实际上是眼镜片的矢高计算。眼镜片的中心厚度和边缘厚度的关系，归根结底也是眼镜片的矢高计算问题。眼镜片矢高可用简化公式计算：SKDK 值有下表镜径（ mm）K 镜径（ mm）K 20 40 45 50 0.1 0.4 0.5 0.6 56 60 65 70 0.8 0.9 1 1.2 眼镜片中心厚度计算可统一为：tse t中心厚度e边缘厚度具体使用时，我们只要从上表中查出K 值，然后乘以眼镜片屈光度得到矢高 S，再以矢高 S加上边缘厚度得到正镜片中心厚度，或以矢高 S 加上中心厚度得到负镜片边缘厚度。据此再加上磨耗量就可估算眼镜片毛坯的厚度。正镜片容许最小边厚不得小于0.6mm。负镜片容许最小边厚可用公式t20.2D 估算，但最小不能小于0.6mm。眼镜片厚度测量（略）第四章柱面镜片（散光镜片）第一节平柱面（圆柱面）镜片一、概述一面为平面，另一面为圆弧面（圆柱面）的眼镜片称为平柱面镜片。圆弧面为凸面的称正柱面镜片。圆弧面为凹面的称负柱面镜片。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 37 页正柱面负柱面将上述柱面镜片切割成圆形就成平柱面（圆柱面） 镜片，这种眼镜片多用于矫正散光，所以又称为散光镜片。当一束垂直于圆柱母线方向的光线入射时，正柱面镜片能使出射光线会聚成一条焦线，负柱面镜片使出射光线会聚成一条虚焦线。二、平柱面镜片的鉴别与测量1、识别：将平柱面镜片对准十字图像， 旋转镜片， 十字线会呈现剪动现象 （物体会变形） 。当平柱面镜片的母线 （轴线）与十字竖线平行时， 正柱面镜片出现十字线像朝向镜片转动的相反方向剪动，称“逆剪动”。负柱面镜片出现十字线像朝向镜片转动的相同方向剪动，称“顺剪动” 。也可采用焦度计识别。2、平柱面镜片的轴向：平柱面镜片的轴向即为平柱面镜片的母线方向，或者说平柱面镜片屈光度为零的方向。我们把过光心、屈光度为零的直线称为平柱面镜片的轴。轴向的测定，通常使用焦度计或者眼表，也可用十字图目测。手持平柱镜片，对准十字图线，单线透过镜片观察十字图像，移动、转动平柱面镜片，使镜片内十字线像与目标十字线相重合，这时平柱面镜片的垂直向度和水平向度就是它们两个主向度，进而将镜片沿垂直或水平方向作一次平移，其中不呈像移的方向便是平柱面镜片的轴向。而呈现象移方向为平柱面镜片的力的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 37 页方向。3、屈光度测量：一般采用焦度计进行测量。三、平柱面镜片屈光度计算1、最大屈光度：与球面镜片相同： D柱镜度用 DC 表示。2、斜向屈光度计算：DDSin2斜向与轴向的夹角D最大屈光度四、平柱面镜片的组合两个或多个平柱面镜片按一定方式叠合在一起称为平柱面镜片的组合（验光时常要发生）。叠合方式：两轴平行、两轴正交、两轴斜交。1、两轴平行：1.50DC900.50DC902.00DC90 2、两轴正交：1.50DC900.50DC1801.50DS 1.00DC90 1.00DC1801.00DS2.00DC180 3、两轴斜交：高级职业培训中讨论。第二节球柱面镜片一、概述前述，近视用负球镜矫正，远视用正球镜矫正，散光用平柱面镜片矫正。若n1 r 最大屈光度方向上的曲率半径精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 37 页患者既有近（远）视又有散光，必须采用球、柱面镜片来矫正。所谓球柱面镜片是指既有球面成份又具有柱面成份的复合镜片，它的光学效果相当于一球面镜片与一柱面镜片的组合。二、球柱镜片的组合形式两柱面正交： 2.00DC90/3.00DC180 球面加正柱面： 2.00DS/1.00DC180 球面加负柱面： 3.00DS/1.00DC90 三、球柱面镜片的片形转换保持原光学效果不变， 把球柱面镜片从一种形式转换成另一种形式称为片形转换。具体转换方式：十字光学图法（略）口诀法（略）第三节环曲面镜片一、概述实际使用的球柱面镜片为改善眼镜片的光学性能，一般磨成弯月形的， 即一面为球面，一面为环曲面（散光面） ，这种镜片称为环曲面镜片。所谓环曲面是两个正交柱面的组合面，比如腰鼓的表面、橄榄球的表面等。环曲面弯度较小的称为基弯，弯度较大的称为正交弯。环曲面加工在凸面的称外散镜片，环曲面加工在凹面的称为内散镜片。内散镜片在成像质量和装架性别方向都优于外散镜片。二、环曲面镜片的组合形式球（）柱球（）柱柱柱精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 37 页外散：内散：根据处方求环曲面镜片的组合形式有两种方法：1、十字光学图法：（略）2、公式计算（分析法）法：球面成份球弯基弯柱面成份正交弯基弯选基弯；处方变形，处方应转变为球柱形式， 且柱面的符号应与基弯的符合相一致；把基弯改写成柱镜度， 其轴向与处方（或变形后处方） 的柱面轴向相垂直；根据上式求出正交弯，其轴向与处方（或变形后处方）的柱面轴向相同；根据上式求出球弯。例：将 2.00DS/0.75DC180 写成环曲面镜片的组合形式。1、外散：选基弯： 6.00D（处方不必变形）基弯为： 6.00DC90 正交弯： 6.000.756.75DC180 球弯： 264.00DS 球曲面镜片的组合形式为：2、内散：选基弯： 6.00D 处方变形： 2.00DS/0.75DC1802.75DS/0.75DC90 基弯： 6.00DC180 基弯/正交弯球弯球弯基弯/正交弯6.00DC90/6.75DC180 4.00DS 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 37 页正交弯： 60.756.75DC90 球弯： 2.7568.75DS 环曲面镜片的组合形式为：第四节散光镜片轴向标示法与测量一、散光镜片轴向标示法标准标示法：9060453018015013512045306090180150135120RL9060453018015013512045306090180150135120处方书写时， “”符号可以写，可以不写，但最好不写，以免 10误为 100。如+2.00DS/0.75DC45。二、测量最好借助于焦度计测量，也可用眼表测量（略）。第五节散光镜片厚度计算（略）第五章眼用棱镜片第一节概述透明材料做成的多面体称为棱镜，多面体的面称为棱镜的折射面， 两个折射8.75DS 6.00DC180/6.75DC90精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 37 页面的交线称为棱。与棱垂直的剖面称为棱镜的主截面。主截面为三角形的棱镜称为三棱镜。两个折射面的夹角称为顶角，顶角所对的面称为棱镜的底。底当一束光线射到棱镜上时， 通过棱镜的光线要向底面偏折， 这种现象称为棱镜对光的折射，偏折后光线与入射光线的夹角称为偏向（偏转）角，记作，是顶角 的函数。眼用棱镜片主要是矫正斜位用，棱镜的顶角很小，通常小于10。我们把垂直于底及顶的线称为底顶线，实际用的棱镜片都磨成弯月形的。透过棱镜片观察物体时，会出现像移（向顶边），这种现象称为棱镜效应。第二节棱镜度及表示法一、棱镜度棱镜片对光线偏折能力的大小称为棱镜度。若 100 单位取 1 米，则偏离量为厘米。二、棱镜片的厚度差计算棱镜片的制作一般可通过眼镜片移心来实现，但是平光眼镜片或该方向没有100单位1单位1精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 37 页屈光度时，棱镜必须事先加工。加工时可掌握“厚度差”计算公式：g= 例如： P=4=44mm n=1.523 g= =3.36(mm)。三、棱镜度底向标示法棱镜片除须标明棱镜度外， 还需指出棱镜度的底向， 棱镜底向的标示有三种方法：老式英国标示法；新式英国标示法；360标示法。1、老式英国标示法上604530内150135120453060下外150135120上外方RL下外方上内方下内方上604530外150135120453060下内150135120上内方下内方上外方下外方除上、下、内、外方向，棱镜的底向标示既要标明度数，又要标明方位，如上外方 60 度，上内方 60 度等。2、新式英国标示法这种方法是将眼分为上、下两半，仍以度数标示，如上方60 度。2、360度标示法P100(n1) g厚度差（mm）P棱镜度（）棱镜片直径（mm）n棱镜片材料折射率444 100(1.5231) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页，共 37 页90604530330315300225210240270180150135120RL90604530330315300225210240270180150135120四、棱镜度均分法当两眼斜视程度不同， 或只有一眼有斜视， 配镜时会出现眼镜的左右镜片重量不一，平衡感差。为此，我们可用“棱镜度均分法”。所谓棱镜度均分法，就是将应配的棱镜度平分于两眼。如：R +2.00DS/1底外R +2.00DS/0.5底外L +2.00DS L +2.00DS/0.5底外其原理如下：第三节棱镜度合成和分解（略）均分法精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页，共 37 页第四节眼镜片的棱镜效应和移心一、球镜的棱镜效应和移心1、球镜的棱镜效应：正镜片可认为是许多个底朝中心的棱镜组成的；负镜片可认为是许多个顶朝中心的棱镜组成的。当视线不经过光心时，眼镜片将产生棱镜效应。2、球镜的移心：公式： P=CD P棱镜度C移心量（单位 cm）D屈光度则C= 例：R+2.00DS/0.5底外C= = =0.25(cm)=2.5mm 外移正镜片负镜片2.5mm 二、柱面镜片的棱镜效应和移心柱面镜片沿轴向没有屈光度，因此没有棱镜效应，其它方向上均有屈光度，所以都有棱镜效应。其棱镜度计算和镜片移心计算同球镜，只是在斜交方向上计算较复杂， 一般可利用焦度计来制作棱镜度。三、球柱镜的棱镜效应和移心为球镜和柱镜的综合，斜交方向上计算较复杂，一般可利用焦度计来完成。四、差异棱镜效应当患者有屈光参差时， 两眼将会受到不同的棱镜效应， 这样会使两眼作不等P DP D0.5 2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 29 页，共 37 页量的转动，在垂直方向上，两眼难以忍受1以上的垂直差异。对患有屈光参差的患者， 配戴近视眼镜时， 对这类眼镜的差异棱镜效应应予以特别的重视，因为视近时眼球会偏下方1012mm，偏内 23mm，此时会产生棱镜差异。第六章特殊眼镜第一节双光眼镜片一、概述随着年龄的增大，眼调节机能下降，视近、视远都出现困难时，可配一副视近和一副视远的眼镜， 当要频繁地视近、 视远时很不方便， 这时可以配一副双光眼镜。视远区域分界线视近区域二、双光眼镜片形式1、熔合（隐形）双光眼镜片：现在一般为前熔式，此类镜片适合加工内散。根据小片的形状可分为：圆形圆弧型平顶型精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 30 页，共 37 页2、整体双光眼镜片：由塑胶材料制作，根据小片分界线形状分为圆弧型和平顶型。三、双光眼镜片的装配（略）双光眼镜片的缺点：视线在分界线附近时，图像要产生突跳。第二节渐进多焦眼镜片一、概述为了解决图像的突跳，眼镜片加工成由视远向视近过渡时屈光度慢慢变化，此类眼镜片称渐进多焦点眼镜片，简称为渐进片。国内的渐进片一般将第一面加工成渐进面，见下图。圆弧曲线非圆弧曲线由于加工工艺的关系， 眼镜片有的区域图像会变形，我们称之为乱视区 （非成像区） 。渐进带乱视区乱视区在渐进带中眼镜片屈光度是变化的。我们希望渐进带越宽越好，但是渐进带宽，渐进带就高，渐进带过高，视近时会不易找到近用区。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 31 页，共 37 页镜片高度h远用区渐进区近用区屈光度 D二、渐进片标记渐进片至少有如下图的标记。工厂暗记下加光度左眼+ 2.50D几何中心光学中心250L2.5眼点和眼点线水平基准线近用中心2.5三、渐进片的装配1、对镜架的要求：直幅不少于 35mm（或 38mm） 。横幅、规格尺寸要根据镜片的直径、 患者 PD 综合考虑（移心量不要过大）。有的镜框形状的镜架不适合，（镜框宜稍方一点的）鼻托要求可调整的。3、装配：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 32 页，共 37 页PD远左PD近左瞳高水平基线处于水平位置。PD远右、PD近左、PD近右、PD近左不能同时满足时，一律以近用瞳距为准（就近不就远）。瞳高不少于 22mm。3、戴用注意事项：年龄在 55 岁以上者配渐进眼镜要慎重（集合功能衰退）。驾驶人员慎用渐进眼镜。视物由远向近（或由近向远）视线应上下过渡。一般有 314 天的适应期。4、学生用渐进片（略）。第三节弱视眼镜完全矫正视力仍在0.3 以下的眼称为弱视眼（病理性） 。世界卫生组织（ WHO）制定的低视力标准：一级0.10.3 二级0.050.1 我国低视力标准：一级0.10.5 二级0.30.1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 33 页，共 37 页医院里一般将矫正视力在0.8 以下的眼称弱视眼（生理性） 。我们讨论的弱视眼是指低视力眼。我国双盲率约占总人口的0.48%，约伍百多万人，低视力患者约为一、二千万人。研究表明，低视力的主要原因是各种眼疾引起，如角膜斑翳、视神经萎缩、白化病、白内障、黄斑