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1、验光员基础知识光学第1页，共58页，编辑于2022年，星期三一、光的定义一、光的定义是一种能量，是一种具有波动和粒子二象性的是一种能量，是一种具有波动和粒子二象性的电磁波。电磁波。微粒说、波动说、电磁说、量子说微粒说、波动说、电磁说、量子说单位：单位：二、波长、速度和频率二、波长、速度和频率1、波长：单位纳米、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。峰或波谷之间的距离。第2页，共58页，编辑于2022年，星期三第3页，共58页，编辑于2022年，星期三2、可见光：人眼所能感受到的，能激发光觉的光 1）波长范围波
2、长范围:单色光：单一波长的光具有特定颜色单色光：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）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：视觉的产生第4页，共58页，编辑于2022年，星期三第5页，共58页，编辑于2022年，星期三3、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第6页，共58页，编辑于2022年，星期三6、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第7页，共58页，编辑于2022年，星期三
3、2）光的常用度量单位A 光通量：光强度相关概念：1Lm 1 cd B 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第8页，共58页，编辑于2022年，星期三三、光源三、光源1、光源定义：、光源定义：2、光源分类：、光源分类：按光产生的方式按光产生的方式按能量转换方式按能量转换方式3、自然界不发光的物体、自然界不发光的物体：根据物体的性质和表面特征根据物体的性质和表面特征第9页，共58页，编辑于2022年，星期三第10页，共58页，编辑于2022年，星期三四、光的传播直线传播光的反射光的折射光的吸收第11页，共58页，编辑于2022年，星期三几何光学一、光的传播光线：光
4、束：光学介质：透明体均匀介质、光密介质、光疏介质二、光的基本定律二、光的基本定律直线传播定律：直线传播定律：例如影子、考虑衍射第12页，共58页，编辑于2022年，星期三独立传播定律：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。第13页，共58页，编辑于2022年，星期三反射定律：反射定律：1、定义：当光线射到两种媒介分界面、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方向，返回原来的媒介里继续传播2、入射光线：、入射光线：
5、3、入射点：、入射点：4、法线：、法线：5、入射角：、入射角：6、反射光线：、反射光线：7、反射角、反射角8、反射定律的内容：、反射定律的内容：第14页，共58页，编辑于2022年，星期三光的折射定律：光的折射定律：1、概念：、概念：2、原因：、原因：3、折射率：、折射率：4、绝对折射率：、绝对折射率：5、折射光线：、折射光线：6、折射定律折射定律第15页，共58页，编辑于2022年，星期三光路可逆原理：光路可逆原理：沿着一定线路传播的一条光线，可以沿着原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。路从相反方向返回，通过发光点。光学符号的规则：光学符号的规则：自透镜起，
6、向左为负，向右为正自透镜起，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，逆时针为正自光线转向光轴，顺时针为负，逆时针为正第16页，共58页，编辑于2022年，星期三三、三棱镜三、三棱镜1、定义：两个成一定角度的折射平面研、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。磨在同一透明材料上的光学镜片。2、形状：长方形和圆形、形状：长方形和圆形3、结构：、结构：第17页，共58页，编辑于2022年，星期三1）屈光面2）顶角3）主棱4）主切面5）顶尖6）底7）底顶线8）偏向角第18页，共58页，编辑于2022年，星期三4、光学特
7、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。第19页，共58页，编辑于2022年，星期三5、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 BI BO BU BD 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 第20页，共58页，编辑于2022年，星期三四眼镜球面透镜1、结构和类别：、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：Sp
8、h s 薄透镜分类：凸、凹 第21页，共58页，编辑于2022年，星期三（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？第22页，共58页，编辑于2022年，星期三第23页，共58页，编辑于2022年，星期三2、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
9、方向。光轴：通过光心的直线。包括主光轴和副光轴第24页，共58页，编辑于2022年，星期三（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：高斯透镜成像公式：1/像距像距-1/物距物距=1/焦距焦距第25页，共58页，编辑于2022年，星期三（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）屈光力：以F表示表示其单位：屈光度，用其单位：屈光度，用D表示表示1D:平行光通过某一透镜后在平行光通过某一透镜后在1米处集合成米处集合成为焦点，其屈光力量为为焦点
10、，其屈光力量为1D第26页，共58页，编辑于2022年，星期三F=1/f例：焦距例：焦距10cm（2）球镜的表示形式：）球镜的表示形式：Ds 梯度：梯度：0.25/0.12（3）面镜度）面镜度公式：公式：第27页，共58页，编辑于2022年，星期三五、圆柱透镜五、圆柱透镜1、结构：、结构：1）定义：从圆柱形的屈光介质上取下的）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。面，另一个表面是圆柱面。2）分类：）分类：CYL第28页，共58页，编辑于2022年，星期三3）轴位：）轴位：与圆柱轴平行的方向，是柱镜的轴位方向与
11、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，轴轴位标记：将柱镜磨制成圆形试镜片，轴位用短划痕标记。位用短划痕标记。第29页，共58页，编辑于2022年，星期三表示形式：表示形式：Dc 矫正单纯散光矫正单纯散光 例如：例如：+2.00Dc*90光学十字图光学十字图:球球：球球：柱柱：同轴、轴互相垂直柱柱：同轴、轴互相垂直 球柱：球柱：第30页，共58页，编辑于2022年，星期三2、柱镜的光学特性：、柱镜的光学特性：1）弯曲的表面是圆柱面，对光线有屈折）弯曲的表面是圆柱面，对光线有屈折作用。作用。2）在轴的方向
12、上，表面不弯曲，无屈光）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。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）经正柱镜，光线会聚，形成与轴平行的焦线（实）。经负柱镜？的焦线（实）。经负柱镜？4）柱镜：可以看成由大小不同的三棱镜）柱镜：可以看成由大小不同的三棱镜单向排列所组成单向排列所组成第31页，共58页，编辑于2022年，星期三5）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：第32页，共58页，编辑于2022年，星期三3、柱镜的屈光力及轴向标示法分类：、柱镜的屈光力及轴向标示法分类：1）柱镜屈光力：主子午线）
13、柱镜屈光力：主子午线2）轴向标示：）轴向标示：国际标准轴向标示法（国际标准轴向标示法（TABO法）：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鼻侧轴向标示法太阳穴轴向标示法太阳穴轴向标示法第33页，共58页，编辑于2022年，星期三六、球面圆柱透镜六、球面圆柱透镜1、结构：、结构：定义：既有球镜镜度又有柱镜镜度的透镜定义：既有球镜镜度又有柱镜镜度的透镜思考：思考：+3.00DS联合联合+2.00DC*180？1）其两个主子午线均有屈光力，两者大）其两个主子午线均有屈光力，两者大小不等小不等2）用于矫正复性散光）用于矫正复性散光第34页，共58页，
14、编辑于2022年，星期三2、光学特性：、光学特性：像散光束即史氏光锥像散光束即史氏光锥1）成像：以垂直方向屈光力强为例）成像：以垂直方向屈光力强为例2）焦间距：）焦间距：3）散光眼分类：）散光眼分类：4）练习画反例散光的斯氏光）练习画反例散光的斯氏光锥第35页，共58页，编辑于2022年，星期三第36页，共58页，编辑于2022年，星期三3、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第37页，共58页，编辑于2022年，星期三透镜的光学恒等变换的规则：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
15、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第38页，共58页，编辑于2022年，星期三眼镜光学一、眼镜球面透镜1、球面透镜的联合透镜联合：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：公式第39页，共58页，编辑于2022年，星期三2、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 第40页，共58页，编辑于2022年，
16、星期三二、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：形式转换第41页，共58页，编辑于2022年，星期三2、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第42页，共58页，编辑于2022年，星期三（1）Prentice规则（移心透镜关系式）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、负相反第43页，共58页，编辑于2022年，星期三3、球柱面透镜的棱镜效应（1）柱镜（2）球柱
17、镜第44页，共58页，编辑于2022年，星期三4、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？第45页，共58页，编辑于2022年，星期三差异棱镜效应：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第46页，共58页，编辑于2022年，星期三（2）色散效应：色散、色像差（3）像跳：双光眼镜5、眼镜的偏心第47页，共58页，编辑于2022年，星期三四、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)第
18、48页，共58页，编辑于2022年，星期三例：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第49页，共58页，编辑于2022年，星期三五、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：第50页，共58页，编辑于2022年，星期三六、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
19、表第51页，共58页，编辑于2022年，星期三焦度表焦度表的外观第52页，共58页，编辑于2022年，星期三焦度表结构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第53页，共58页，编辑于2022年，星期三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第54页，共58页，编辑于2022年，星期三镜度表的原理两个固定脚之间的距离为20mm折射率为1.523则第55页，共58页，编辑于2022年，星期三测量方法先校正零位测量镜片先测凸面与镜片表面垂直中央测量脚放于透镜的中心，旋转360指针所指相同：球面指针所指不同：柱面或环曲面第56页，共58页，编辑于2022年，星期三测量方法柱面或环曲面的测量用光学十字记录最大和最小屈光度的数值以及对应的子午线方向以A度数作为球镜度B-A作为柱镜度A的方向作为轴位+6.00+7.50第57页，共58页，编辑于2022年，星期三显示焦度和实际面焦度换算公式：2、眼镜镜片的厚度和测量方法满足：屈光力、机械强度中心厚度和最小厚度第58页，共58页，编辑于2022年，星期三