验光员基础知识--光学课件

光学物理光学,光与介质,一、光的定义是一种能量，是一种具有波动和粒子二象性的电磁波。微粒说、波动说、电磁说、量子说单位：二、波长、速度和频率1、波长：单位纳米1nm=m光一个振动周期所传播的距离，即相邻两个波峰或波谷之间的距离。,2、可见光：人眼所能感受到的，能激发光觉的光1）波长范围:单色光：单一波长的光具有特定颜色复色光：几种单色光混合后产生的光2）波长不同则颜色不同3）其他的紫外线、红外线等不可见光4）光与眼：视觉的产生,3、光速：光传播每秒钟行进的距离光在真空中的速度：c=3*m/s4、频率=光速/波长5、折射率：n=c/v,6、光的度量：1）视觉光度测量基础：光谱灵敏度即视见函数视觉感受与外界照明条件有关黄绿光,2）光的常用度量单位A光通量：光强度相关概念：1Lm1cdB光照度：单位Lx与视觉及视觉卫生相关C光亮度：与照度和反射系数有光,三、光源1、光源定义：2、光源分类：按光产生的方式按能量转换方式3、自然界不发光的物体：根据物体的性质和表面特征,四、光的传播直线传播光的反射光的折射光的吸收,几何光学,一、光的传播光线：光束：光学介质：透明体均匀介质、光密介质、光疏介质二、光的基本定律直线传播定律：例如影子、考虑衍射,独立传播定律：不同光源发出的光两束光在传播途中相遇时，互不干扰，其传播方向及其他性质都不发生改变，在交会点上，光强度为各光束的简单叠加。,反射定律：,1、定义：当光线射到两种媒介分界面上时，一部分光线改变了原来的传播方向，返回原来的媒介里继续传播2、入射光线：3、入射点：4、法线：5、入射角：6、反射光线：7、反射角8、反射定律的内容：,光的折射定律：1、概念：2、原因：3、折射率：4、绝对折射率：5、折射光线：6、折射定律,光路可逆原理：沿着一定线路传播的一条光线，可以沿着原路从相反方向返回，通过发光点。光学符号的规则：自透镜起，向左为负，向右为正自光轴起，向下为负，向上为正自光线转向光轴，顺时针为负，逆时针为正,三、三棱镜1、定义：两个成一定角度的折射平面研磨在同一透明材料上的光学镜片。2、形状：长方形和圆形3、结构：,1）屈光面2）顶角3）主棱4）主切面5）顶尖6）底7）底顶线8）偏向角,4、光学特性：1）有屈折光线的能力，无聚焦能力2）使光向其基底偏斜，成虚像，并向尖端移位3）三棱镜是组成一切眼用球面透镜和柱面透镜的最基本的光学单元。,5、棱镜屈光力及度量单位偏向角、顶角度、棱镜度、厘弧度1：6、底向标示法的分类：书写棱镜处方时BIBOBUBD老式、新式英国标示法360底向标示法：5（底向37）直角坐标底向标示法：底向X方向：4底向Y方向：3,眼镜球面透镜,1、结构和类别：光学元件：透镜：由两个折射面(其一面或两面成弧形)及其之间的透明光学介质所形成的透明体。球镜：Sphs薄透镜分类：凸、凹,（一）凸透镜：中央比边缘厚的透镜正透镜或会聚透镜+表示对光起会聚作用相当于很多基底向中心的三棱镜组成1）双凸：2）平凸：3）新月形：（二）凹透镜？,2、球镜的光学特性：（1）即改变光线方向，又改变光线聚散度常用名词：1）焦点：平行光经折射后与主轴交叉之点实焦点和虚焦点第一（前）焦点和第二（后）焦点2）主（光）轴和光心：主轴：通过透镜两球面相应球心的直线光心：主轴与两球面的交点，在薄透镜可看作一点。（2）通过光心的光线不改变传播方向。光轴：通过光心的直线。包括主光轴和副光轴,（3）成像规则及公式1）三条主要的成像光线2）凸透镜的成像特点3）凹透镜的成像特点4）成像公式：高斯透镜成像公式：1/像距-1/物距=1/焦距,（4）各子午线弯曲度相同，屈光力相等包括：凸透镜和凹透镜（5）视觉像移顺动：负球镜逆动：正球镜3、屈光力及计算（1）屈光力：以F表示其单位：屈光度，用D表示1D:平行光通过某一透镜后在1米处集合成为焦点，其屈光力量为1D,F=1/f例：焦距10cm（2）球镜的表示形式：Ds梯度：0.25/0.12（3）面镜度公式：,五、圆柱透镜,1、结构：1）定义：从圆柱形的屈光介质上取下的一部分，其两折射面中，一个表面是平面，另一个表面是圆柱面。2）分类：CYL,3）轴位：与圆柱轴平行的方向，是柱镜的轴位方向主子午线：轴向及与之垂直的表面弧轴位标记：将柱镜磨制成圆形试镜片，轴位用短划痕标记。,表示形式：Dc矫正单纯散光例如：+2.00Dc*90光学十字图:球球：柱柱：同轴、轴互相垂直球柱：,2、柱镜的光学特性：1）弯曲的表面是圆柱面，对光线有屈折作用。2）在轴的方向上，表面不弯曲，无屈光力，因此与轴平行的光，不发生偏折。3）经正柱镜，光线会聚，形成与轴平行的焦线（实）。经负柱镜？4）柱镜：可以看成由大小不同的三棱镜单向排列所组成,5）柱镜各子午线上屈光力不等6）柱镜的视觉像移实验：剪刀运动轴向：正柱：负柱：,3、柱镜的屈光力及轴向标示法分类：1）柱镜屈光力：主子午线2）轴向标示：国际标准轴向标示法（TABO法）：观察者右侧水平方向为0，逆时针递增至180.是我国目前通用的轴向标示法鼻侧轴向标示法太阳穴轴向标示法,六、球面圆柱透镜,1、结构：定义：既有球镜镜度又有柱镜镜度的透镜思考：+3.00DS联合+2.00DC*180？1）其两个主子午线均有屈光力，两者大小不等2）用于矫正复性散光,2、光学特性：像散光束即史氏光锥1）成像：以垂直方向屈光力强为例2）焦间距：3）散光眼分类：4）练习画反例散光的斯氏光锥,3、球柱面透镜的屈光力表示三种组合：正交柱面形式球面加正柱面形式球面加负柱面形式练习例题：P71,透镜的光学恒等变换的规则：新球面透镜的顶焦度为原球面透镜和柱面透镜顶焦度之代数和；新柱面透镜的顶焦度为原柱面透镜顶焦度的相反数；新轴位若原轴位小于、等于90的加90，大于90的减90。例：-3.00DS联合+2.00DC*90+5.00DS联合-3.00DC*170,眼镜光学,一、眼镜球面透镜1、球面透镜的联合透镜联合：两块或以上的各种眼用透镜叠合、密接透镜联合符号：（1）两球面透镜同轴密接联合：求代数和的方法（2）两球面透镜同轴间距联合：公式,2、球面透镜的转换（1）形式转换：最佳形式？（2）顶点转换：主点屈光力后顶点屈光力（顶焦度）薄透镜视两者相等,二、眼镜柱面透镜1、联合与转换（1）联合：同轴向密接联合轴向正交密接联合（2）转换：形式转换,2、球柱面透镜的转换代数和、变号、转向三、眼镜棱镜1、合成与分解2、薄球面透镜棱镜效应,（1）Prentice规则（移心透镜关系式）P=CF例：近视-3.00DS，向下移心3mm，计算棱镜度及基底方向？P=F*C=3*0.3=0.9（BU）（2）球镜上任意一点的棱镜效应（3）透镜移心规则：正相同、负相反,3、球柱面透镜的棱镜效应（1）柱镜（2）球柱镜,4、眼镜的棱镜效应现象(1)位移、位移不等瞳距测量的重要性当眼球转动时，不通过光心则：双眼屈光度相等时？不等时？,差异棱镜效应：两眼所遭遇到的三棱镜效果之差例1：右眼近视-3.00DS左眼近视-5.00DS注视镜片光心右边5mm包括水平方向和垂直方向两部分耐受程度,（2）色散效应：色散、色像差（3）像跳：双光眼镜5、眼镜的偏心,四、镜眼距1、镜眼距的等效分析（1）透镜的有效屈光力：（2）公式Fe=F/(1-dF),例：已知F=+12.00DS，戴在眼前12mm处，若改配隐形眼镜，问应戴多少顶焦度？+14.00D(3)镜眼距改变对镜片等效屈光力的影响凸透镜：凹透镜：2、戴镜后注视物体时所用调节力的变化,五、眼镜的放大作用1、球面透镜的物像公式：牛顿公式高斯公式放大率2、视网膜影像的定量3、眼镜的放大倍率：概念及影响因素4、相对放大倍率：5、散光眼镜的视物变形：,六、眼镜镜片的曲率和厚度1、曲率和测量方法（1）曲率的定义曲率半径、曲率、屈光力之间的关系相关公式（2）测量方法：镜片测度表,焦度表,焦度表的外观,焦度表结构三个脚架（触针）表盘将不同凸凹度的镜片表面情况换算成屈光度,镜度表的原理,垂度公式表面屈光力公式得出表面屈光力近似公式,镜度表的原理,两个固定脚之间的距离为20mm折射率为1.523则,测量方法,先校正零位测量镜片先测凸面与