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三棱镜的结构与视力障碍辅助技术

时间:2023-08-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:三棱镜是由三个互不平行的平滑表面围成的具有三个棱的均匀透明体,简称棱镜。眼用棱镜具有以下3个特点:第一,均为三棱镜;第二,在空气中使用,两侧折射率为1;第三,顶角较小,一般在15°以下,称为薄棱镜。棱镜所成的像是虚像,眼通过棱镜所看到的像比实际物体靠近棱镜顶部。通过棱镜的光线所产生的偏向角称为棱镜的屈光力。

三棱镜的结构与视力障碍辅助技术

棱镜是由三个互不平行的平滑表面围成的具有三个棱的均匀透明体,简称棱镜。眼用棱镜具有以下3个特点:第一,均为三棱镜;第二,在空气中使用,两侧折射率为1;第三,顶角较小,一般在15°以下,称为薄棱镜。眼科和视光学中棱镜的主要目的是使光线偏向,造成成像位置的改变,从而解决双眼视网膜像对应的问题。虽然棱镜不能完善成像,但由于棱镜很薄,且人眼瞳孔的限光作用,故不会造成视网膜像过大地弥散而引起视觉问题。透镜可以看作由不同大小棱镜按一定规则组合而成的(如图1-2-4),它也具有使光线偏向的棱镜效果,某些场合它可以替代棱镜。需要注意的是,若装配眼镜不当,或使用眼镜不当,也会造成双眼视觉问题。

图1-2-4 棱镜是组成各种透镜的基本单位

1.眼用棱镜的专业术语 见图1-2-5。

图1-2-5 棱镜

屈光面:棱镜三个面均称为屈光面,屈光面可以是平面或曲面。

棱:两屈光面相交所形成的线。

顶:一般选两侧屈光面所形成的夹角最小的棱为顶。

顶角:也称为折射角,顶两面屈光面相交所形成的夹角。

底:正对顶的那个面成为底,用B表示。

底顶线:通过顶且垂直于底的直线称为底顶线。(www.xing528.com)

主截面:垂直于三个棱的截面。

2.棱镜的光学特性

(1)当入射光线从棱镜的一个侧面射入,从另一个侧面射出,出射光线将向底面(第三个侧面)偏折(见图1-2-6),偏折角的大小与棱镜的折射率、顶角和入射角有关。

(2)棱镜所成的像是虚像,眼通过棱镜所看到的像比实际物体靠近棱镜顶部(见图1-2-7)。这是由于来自物体的光通过棱镜后向底部偏折,而人眼判断物体的位置是根据光的直线传播经验,所以看到的像位置在顶部一侧。

图1-2-6 棱镜的光学特性

图1-2-7 棱镜成像

3.眼用棱镜的屈光力

眼用棱镜用屈光力定量棱镜的偏向作用。通过棱镜的光线所产生的偏向角称为棱镜的屈光力。此处偏向角取锐角,棱镜屈光力的单位有度(°)、弧度(rad)和棱镜度(△)。

棱镜度的定义:通过棱镜的折射作用,在距棱镜100个长度单位(如100cm)处,如果偏离入射光方向1个长度单位(1cm),则棱镜屈光力为1个棱镜度(1)。

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