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光學參數

1.波長λ

光輻射

1.波長λ

光線傳遞可以由電磁波原理來解釋,波長λ就是兩個相鄰光波波峰的間距。
紫外線(UV)、可見光(VIS)與紅外線(IR)皆在光輻射範圍(100奈米 - 1毫米)之內。可見光的波長介於380奈米到780奈米之間。描述特定可見光的顏色時,是以其在空氣中的波長為準。


2.折射率

光線在空氣/鏡片界面中的折射

2.折射率

鏡片的折射率n,指的是光通過空氣的速度與通過鏡片的速度之間的比率。
由於光通過鏡片時速度較會減慢,光線以傾角經過鏡片表面時會改變行進方向,這個現象稱為折射。材質的折射率越高,表示光線通過的速度越慢,而光線折射的程度越大。光線通過高折射率鏡片時,折射現象較為明顯。

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3.反射、吸光與透光度

反射、吸光與透光度

3.反射、吸光與透光度

入射光通過鏡片時,會因界面反射與鏡片材質吸收而減弱。


反射率ρ

垂直入射光的反射率

反射率ρ

反射率是指在兩個光學介質之間,同一界面上反射光與入射光的比率。將反射率乘以100就可以得到反射光的百分比。具有防反光鍍膜的鏡片,可以減少反光量,提高鏡片的透光度。

吸光率α與透光率τ

吸光率α與透光率τ

吸光率α
光線通過鏡片時發生減弱的現象稱為「吸收」,鏡片顏色越深,其吸光率就越高。
 

透光率τ
透光度代表鏡片可讓光線穿透的能力,鏡片的透光度即出射光與入射光的比率。具有防反光鍍膜的鏡片,其透光率高於同級的無鍍膜鏡片。

減光係數

減光係數

反射率與吸光率相加即等於減光係數。減光係數是很重要的眼科光學參數,以百分比形式表示鏡片的顏色深淺程度。

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4.色散

色散

4.色散

光線的顏色取決於其在空氣中的波長,不同光線在鏡片中的行進速度也不相同。波長越短,在鏡片中行經的速度越慢,所以短波藍光的折射程度遠高於長波紅光。因此,紅光、綠光與藍光各有不同的折射率。
白光在鏡片上折射時會分散成各種顏色,因為每種顏色的折射率各自不同,這種現象稱為色散。

平均色散值Δn即nF’與nC’之差。
界定光學介質的折射率時,必定會使用到平均折射率ne

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5.阿貝數ν

折射率與阿貝數

5.阿貝數ν

鏡片的色散特性以阿貝數表示,其定義為偏移角度δe與平均色散角度δF’C’的比率。
阿貝數越低代表色散越高。阿貝數不應低於30,以確保色彩光差不會影響周邊視覺。

折射率n越高:

  • 反射率ρ越高
  • 平均色散值Δn越高
  • 阿貝數ν越低
  • 透光率τ越低

Abbe number

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6.等效度F

等效度F是焦距的倒數,以米為測量單位。和其他具有光學效果的表面相同,眼鏡鏡片的等效度是以屈光度(D)表示。

表面度數取決於兩個介質的折射率差異與表面弧度半徑這兩者的比率。F1與F2兩個表面度數可得出鏡片的等效度F,其中會將中央厚度t納入計算。

7.後頂點度數F’n

決定等效度的光學參數

7.後頂點度數F’n

眼科光學不只使用等效度Fn,也使用後頂點度數F’n來表示鏡片度數,後者是後頂點焦距f’n的倒數,以米為測量單位。

焦距計用於測量鏡片的後頂點度數。

8.形狀係數S

8.形狀係數S

視網膜上經過眼鏡矯正的成像尺寸,其與 屈光正常且長度相同的眼睛不同。成像尺寸的差異則取決於鏡片的形狀係數與其他因素。
形狀係數為後頂點度數與等效度的比率。厚度有限的鏡片,其等效度與後頂點度數相異(F ≠F’n),形狀放大倍率S大於1(S > 1)。理論上,在鏡片厚度無限趨近零的情況下,其形狀係數為1(S = 1),也就是說F’n = F只有在鏡片厚度無限小時才會成立。

 

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