眼镜镜片的折射原理

问题描述

精选答案

光线折射就是通过眼镜镜片的光线会在镜片的前后表面发生这事或偏离现象。光线的偏离幅度由材料折射能力和入射光线在镜片表面的入射角度决定。

一、折射率

透明煤质的折射率是光线在真空中的速度与在煤质中的速度的比，该比值没有单位并且总是大于1。折射率越高，从空气进入该媒介的光束偏离的越多。

由于透明媒介中的光速随着波长的变化而变化，所以折射率的值总是参考某一特定波长表示。在欧洲和日本，参考波长为：546.07nm(汞，绿光谱线);在英、美等国家则是587.56nm(氦，黄光谱线)。采用同一基准线测量的不同折射率代表了不同的镜片材料，折射率越高，镜片越薄。

眼镜片的屈光度大小决定于镜片的折射率和镜片的曲率半径大小，其关系如下：F=(n-1)/R 式中：F为镜片屈光度(等于镜片焦距倒数)，单位：1/m;R为镜片的曲率半径，单位：m;n为镜片的折射率。

当折射率大时，制造一定屈光度的镜片，可采用较大的曲率半径R，这样镜片可以制造的薄一些，可以减轻眼睛重量;反之，镜片厚，眼镜重。因此，高折射率的镜片材料比低折射率的材料更薄更美观。现在制造镜片的材料n一般在1.40—1.90之间。

二、 色散系数

当白光入射镜片时，由于不同光线波长不同引起折射率变化，从而产生色散现象。色散力是眼视光学的一个重要特性，当使用高屈光力镜片视物时，镜片的高色散会使视物体边缘产生彩色条纹。

为了简便清楚地反映镜片的色散能力，通常用色散系数，又称阿贝数来表达，用V值表示。对于同一种透光物质，采用不同波长的光线测定其折射率，其结果不同，用短波测的折射率小。

阿贝数和材料的色散力成反比。一般镜片材料的阿贝数值在30—60之间。阿贝数越大，色散就越小，阿贝数越小，色散就越大，对成像质量的影响就越大。所有的高折射率材料，因较低的阿贝数更容易产生色差现象。

尽管所有镜片都存在色散，但在镜片中心，这个因素可以被忽略，只有在用高色散材料制作的镜片周边部，色散现象才易被察觉，其表现为离轴物体边缘带有彩色条纹。