鏡片折射率的簡(jiǎn)易測(cè)量方法

馬會(huì)防/文

折射率是配鏡的重要參數(shù)之一，也是鏡片價(jià)格的主要參數(shù),但是，它并沒有簡(jiǎn)單易行的測(cè)試方法，容易導(dǎo)致所配的鏡片折射率有誤差。本文所提出的鏡片折射率簡(jiǎn)易測(cè)試方法，只需要直尺三角板、計(jì)算器等常見工具，就可以進(jìn)行折射率的測(cè)量和計(jì)算，十分方便。

1 相關(guān)原理

1.1 折射率n的計(jì)算公式

頂焦度是一種度量單位的名稱，是用來表述透鏡對(duì)光線屈折能力大小的，在數(shù)值上等于透鏡焦距（以m為單位）的倒數(shù)。以f代表焦距，F(xiàn)代表頂焦度，即為F=1/f。

頂焦度單位為m的倒數(shù)(m-1)，名稱為屈光度，符號(hào)為“D”。例如：球面鏡可以表示為-2.00DS，即可矯正200度近視；+3.00DC表示矯正300度遠(yuǎn)視。

通常，用焦度計(jì)測(cè)定鏡片的屈光度[1]:

式中 D～焦度計(jì)測(cè)定的球鏡頂焦度

n～被測(cè)鏡片折射率

r凸、r凹～被測(cè)鏡片的前后兩個(gè)表面的曲率半徑

對(duì)于凸面為平面的鏡片，r凸相當(dāng)于無窮大，可以認(rèn)為1/r凸=0，則公式（1）變?yōu)椋?/p>

1.2 球面半徑R的計(jì)算

對(duì)于球面半徑R，只需要測(cè)量球面上一個(gè)弧線的弦長L、弧線到弦長的最大距離h，就可以計(jì)算出來，如圖1所示：

圖1 球面半徑r的測(cè)量和計(jì)算方法

對(duì)于凹面上的球面半徑r凹，其求解過程中用到的L和h，可通過圖2所示的方法測(cè)量：

弧線弦長L、弦長到弧線頂點(diǎn)距離h的測(cè)量方法

圖2 凹面上L和h的測(cè)量方法

對(duì)于凸面上的球面半徑r凸，其求解過程中用到的L和h，需要一些輔助測(cè)量工具，可以用紙板制作（即方便在紙板上標(biāo)記，紙板也不易劃傷鏡片），通過圖3所示的方法測(cè)量：

利用紙板，測(cè)量凸面鏡上的弧線弦長L、弦長上到弧線的最大距離h。

圖3 凸面上L和h的測(cè)量方法

2 應(yīng)用實(shí)例

筆者以一副折射率1.67的平面樹脂無框眼鏡，通過本文的方法來計(jì)算鏡片的真正折射率。

2.1

由于凸面為平面，可采用公式（4）進(jìn)行計(jì)算，即只需要測(cè)量凹面的球半徑r凹;為減少誤差，測(cè)量位置為對(duì)角線，并采用多個(gè)位置測(cè)量的方法，共測(cè)量4次，如圖4所示：

圖4 測(cè)量位置

測(cè)試工具為一個(gè)三角板、一個(gè)紙板剪成的小三角（用于測(cè)量h）、一支細(xì)的記號(hào)筆。測(cè)試方法如圖2所示，直接讀出L的值，通過測(cè)量在三角形紙板上的標(biāo)記，讀出h的值，完成一次測(cè)量。在圖4的4個(gè)位置上分別測(cè)量L和h。

2.2 數(shù)據(jù)和結(jié)果：

已知待測(cè)鏡片，頂焦度：右眼鏡片D=-6.00，左眼鏡片D=-5.00

折射率n=1-D×r凹1.559

結(jié)論：綜合1、2測(cè)試和計(jì)算結(jié)果，右眼鏡片折射率比較接近1.56。

對(duì)于測(cè)量位置3:

測(cè)量數(shù)據(jù)：L=51mm，h=3mm

計(jì)算數(shù)據(jù)：BH=L/2=25.5mm，CH=h=3mm

結(jié)論：綜合3、4測(cè)試和計(jì)算結(jié)果，左眼鏡片折射率非常接近1.56。

最后結(jié)論:

一般來說，左右鏡片通常為同一材質(zhì)，同時(shí)，市場(chǎng)上常見的樹脂類材質(zhì)折射率為1.49、1.56、1.61、1.67，所以，綜合1、2、3、4的測(cè)量結(jié)果，該測(cè)試用的鏡片折射率應(yīng)該為1.56，而不是1.67。

[1] 一種無損測(cè)量毛邊眼鏡片折射率的簡(jiǎn)單方法.劉良合.中國眼鏡科技雜志，2010，(1)