第五节 球镜.柱镜及三棱镜的光学特性。
一.球镜的光学特性.
1.球面透镜有屈折光线和聚焦的能力。
2.球面透镜各子午线上屈折光线的能力相等。 3.顶焦度：是一种度量单位的名称，是用来表述透镜对光线屈折能力大小的，在数值上等于透镜焦距的倒数。即：F=1/f 其中f为焦距，F为顶焦度。顶焦度的单位是屈光度，符号为“D”。 4.球面透镜之镜面度；球面透镜有两个界面，每个界面对入射光线具有屈折能力，个界面对光线屈折的能力用顶焦度来表示就称之为面镜度。 5.眼用球面透镜的顶焦度；眼用球面透镜的顶焦度等于该球面的两面镜度之和，即F=F1+F2（F为球面透镜顶焦度，F1为球面透镜的前表面镜度，F2为球面透镜的后表面镜度） 6.球面透镜的视觉像移；将—3.00D置于眼前,通过镜面观察远处目标,并缓缓上下平行移动镜片时,所见目标也随之上下移动;当左右平行移动镜片时,目标也随之左右移动,这种目标的动向与镜平移方向一致,称为顺动。 将+1.00D置于眼前,通过镜面观察远处目标,并缓缓上下平行移动镜片时,将会发现目标逆镜片方向移动，这称为逆动。 二.柱镜的光学特性。 1.什么是柱面透镜；沿圆柱玻璃体的轴向切下一部分，这部分就是一个柱面透镜。 2. 柱面透镜有焦线可觅，且焦线与轴向平行。 3. 柱面透镜各个子午线上的屈光力不等，且按规律周期变化着。 沿轴方向对光的屈折力为零，屈折力为零的方向叫轴向，与轴向垂直的方向为主径向。柱镜的散光度就是指主径向。 其他方向上的屈折力怎样变化？我们可以借助下列公式准确表达； Fθ=F× sin2θ Fθ为所求与轴向为θ夹角方向上的屈光力，θ为所求方向与轴向间的夹角，F为柱面透镜具有的屈光力，即顶焦度。例：已知F=-4.00×180，求30.60方向的顶焦度各为多少？ 解：F30=-4sin230=-4x1/4=-1.00D F60=-4 sin260=-4x3/4=-3.00D 即30.60方向的顶焦度分别为-1.00 D -3.00D 4.柱面透镜的视觉像移：将一块柱面镜片(如 +1.00DCX180) 置于眼前,通过镜面观察远处目标，并缓缓上下平移镜片时,所见目标也随之上下移动；若将镜片左右平移时，目标显不动状；当将镜片转动时，透过透镜，所见目标将回扭曲变形。如果目标是一个十字线，那么十字线在该镜片移动的过程中将一会“合拢”相向运动，继而又“分开”运动，这种合拢和分开的运动是呈周期性地变化的，被称之为“剪刀运动”。这种现象是由柱面透镜各个子午线上具有的屈光力不等而造成的。目标呈不动状的方向即为柱面透镜的轴位方向。 三. 三棱镜的光学特性； 1.棱镜能改变光束的方向而不改变其聚散度。 2.通过棱镜，折射线向基底方向偏折，物的像向棱镜顶的方向偏折。 3.三棱镜是组成球柱面透镜的基本光学单元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 ；所有眼用球面透镜和柱面透镜均由大小不同的三棱镜按不同的规则排列组成。正球面透镜是由底相对的大小不同的三棱镜旋转所组成。负球面透镜是由顶相对的大小不同的三棱镜旋转所组成。正柱面透镜是由底相对的大小不同的三棱镜单向排列所组成。负柱面透镜是由顶相对的大小不同的三棱镜单向排列所组成。 凡眼用透镜均有与三棱镜相类似的性质:在眼用透镜上，除光学中心处，其他任意一点均对入射光有折射能力，即均要使(通过透镜看)目标产生位移，位移的距离及方向取决于该点(对光学中心)的方位及所具有的三棱镜度的大小，那么眼用透镜与三棱镜之间究竟有什么关系呢?可用移心透镜关系式来表示。即: P=FC 其中P为三棱镜度(△)，F为眼用透镜顶焦度(D)，C为具有P三棱镜度的点到光学中心间的距离(以cm为单位)。
例:求距眼用透镜F=+3.00D.S的光学中心正上方3mm处具有的三棱镜度为多少?
解:己知 F=+3.00D.S，C=0.3cm，则P=3×0.3=0.9△
又己知该点在光学中心正上方，故该点三棱镜之底向是“向下”，即：
P=0.9△（BD） ４.移心规则
如上所述例，若人眼恰好通过该点视物，此时该眼所遭受的三棱镜效果就是0.9△(底向下)，如果要使该眼在此处视物时不遭受三棱镜效果，即三棱镜效果为零，那只要在此叠合一个与0.9△数量相等而底向上(相反)的三棱镜即可，这样做的实质是使光学中心离开原先的标准位置而上移3mm。
同理，人眼恰好通过球面透镜-2.00D，正上方4mm处视物，而此时该眼所遭受的三棱镜效果就是0.8△(底向上)，如果要使该眼在此处视物时不遭受三棱镜效果，即三棱镜效果为零，那只要在此叠合一个与0.8△数量相等而底向下(相反)的三棱镜即可，这样做的实质是使光学中心离开原先的标准位置而向上移4mm。
至此，我们即可得出以下规则:
正透镜的移心方向与所需之三棱镜底向相同;
负透镜的移心方向与所需之三棱镜底向相反。
这就是移心规则。
例:求-4.00D.S为产生2△底向下所需的移心量及方向
解:已知:F=-4.00D.S，P=2△(BD)则:C=2/4=0.5(cm)向上移
即向上移光心5mm。 ５.差异三棱镜效果
移动光学中心的目的，乃是为了使配镜者的双眼视轴恰好通过眼镜的光学中心而免受差异三棱镜效果所带来的不舒适。尤其是屈光参差者及看近时产生此种不舒适的可能性更大。例如，某配镜者双眼屈光状态分别为：R-3.00D.S，L-5.00D.S，当他戴镜注视镜片光心右边5mm处目标时，右眼所遭受到的三棱镜效果为：PR=3×0.5=1.5△（B.O）；在左眼所遭受到三棱镜效果为PL=5×0.5=2.5△(B.I)，两眼所遭遇到的三棱镜效果之差为1△，即为差异三棱镜效果。
又如，某老视配镜者，假设他的双眼为正视眼，老视度数均为 + 3.00D.S，且双眼分别由镜片光心水平方向向内2.5mm处注视33cm处的目标时，则双眼所遭遇到的三棱镜效果分别为:PR=3×0.25=0.75△(B.O) PL=3×0.25=0.75△(B.O)，两眼所遭遇到的三棱镜效果之差为1.50△，即为差异三棱镜效果。如果老视患者还有屈光参差，那么两眼的差异三棱镜效果就更大，当大到超过人眼所能承受的限度后，配镜者就会产生不舒适感。
第六节 球.柱透镜的联合与转换 一.透镜的联合 透镜的联合就是两块或两块以上的各种眼用透镜叠合.密接.透镜的联合用符号“/”表示。 二.球面透镜的联合 球面透镜之间的联合效果，可用求代数和的方法来获得。如：-3.00/+4.00 =+1.00 三.柱面透镜的联合 1.同轴位柱面透镜的联合，其结果也是用求代数和的方法来获得。 如 ：-1.00X180/+2.00X180=+1.00X180 2.轴位互相垂直的柱面透镜的联合。 两个轴位互相垂直的柱面透镜联合后可成为一个球柱面透镜。 四.球柱面透镜的联合 1.同轴位球柱面透镜的联合：也可用求代数和的方法获得联合结果。如：+1.00+0.50X90/-1.50-1.00X90=-0.50-0.50X90 2.轴位互相垂直的球柱面透镜的联合：如：-2.00-1.00X180/-1.00-1.25X90=-4.00/-0.25X90 五.透镜的光学恒等变换 新球镜为原球镜与柱镜之代数和；新柱镜为原柱镜的相反数；新轴位若小于.等于90°的加90°，大于90°的减90°。
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