Вводный курс по оптометрии Основные оптические параметры Часть

Вводный курс по оптометрии Основные оптические параметры Часть 2

Программа Основные оптические параметры часть II • • • Рефракция Коэффициент преломления Поглощение и отражение света Спектр и длина волны Дисперсия Число Аббе

Преломление света - рефракция • Преломление (рефракция) — явление изменения пути следования светового луча (или других волн), возникающее на границе раздела двух прозрачных (проницаемых для этих волн) сред • Закон Снеллена Угол падения α Индекс преломления n 1 sinα 1=n 2 sinα 2 • α 1 и α 2 угол падения/преломления света. • n 1 и n 2 индексы преломления Индекс преломления n 2 Угол преломления β

Коэффициент преломления (индекс) n (a) Угол падения (b) Угол преломления n=1. 33 закон Снелла Луч света, переходящий из одной среды в другую, меняет свое направление в зависимости от n

Коэффициент преломления • Коэффициент преломления вещества — величина, равная отношению фазовых скоростей света в вакууме и в данной среде Луч света n=c/v • n – коэффициент преломления • с – скорость света в вакууме (299, 792 км/с) • v – скорость света в данной материи Уменьшение n

n 1 sinα 1=n 2 sinα 2 n=c/v n 1 < n 2 v 1 > v 2 Угол падения α Индекс преломления n 1 Индекс преломления n 2 Угол преломления β α 1 < α 2

Коэффициент преломления Чем выше n, тем сильнее преломление Среда n Воздух 1, 0002926 Вода 1, 332986 Стекло 1, 51 Алмаз 2, 419

Коэффициент преломления • В воде, предметы кажутся ближе к поверхности, чем они есть на самом деле Глаз Визуальная ось То, что видит глаз Мы видим сундук выше, чем он есть на самом деле Истинное положение объекта

Поглощение и отражение света • При рефракции, световой луч частично поглощается и частично отражается от поверхности. При отражении света появляются блики. Отражение Поглощение Трансмиссия

Поглощение света Световой луч является носителем энергии. Взаимодействуя с различными оптическими средами, свет испытывает изменения (теряет энергию). При прохождении электромагнитных волн через вещество, часть энергии волны затрачивается на возбуждение колебаний электронов в атомах и молекулах. Часть энергии переходит в другие формы энергии и, главным образом, – в тепловую энергию.

Отражение света • R – коэффициент отражения R=(n 0 -ns)/( n 0+ns)2 • При прохождении света из воздуха (n=1) в очковую линзу (n=1. 5) , R будет равно 0. 04, т. е. 4%. 96% света проходит в материал • Отражение от второй поверхности линзы (с учетом потерь на отражение от первой поверхности ), определяется по формуле: 2 R/(1+R)

При прохождении сквозь линзу, свет частично отражается, частично поглощается и частично проходит через материал линзы Отражение 2 3, 6% Отражение 1 4% Пропущенный свет 92, 4% Свет 100% Линза n=1. 5

Блики При отражении света появляются блики

Отражение света • Чем выше коэффициент преломления, тем сильнее блики, больше света отражается от поверхности линзы • Особенно важно наличие просветляющего покрытия на линзе с высоким коэффициентом преломления

Спектр Белый свет состоит из различных волн, где каждая имеет разную длину. Это можно представить, как разные цвета

Спектр Электромагнитное излучение (UV), занимающее диапазон между ск и но в ге УФ Ре нт Ра д Ра ио-д ди лин ны око е ро тк ие ны ол е ов сны кр -кра Ми фра Ин кие ес ич см а Ко мм Га е видимым и рентгеновским излучением

Спектр UVA UVB UVC (облучение) 380 -315 nm 315 -280 nm 280 -200 nm

Длина волны • Дисперсия света — разложение белого света на составляющие его волны • Дисперсия происходит, из-за разной рефракции каждой волны при прохождении света из одного материла в другой (с разными n) Волна Длина волны Дистанция

Дисперсия Чем короче волна, тем она сильнее преломляется Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан

Дисперсия • Красный цвет (650 nm) имеет более длинную волну, чем синий цвет (400 nm) Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан

Число Аббе Дисперсия характеризуется числом Аббе и обусловливает появление хроматической аберраций Синий Зеленый Чем меньше число Аббе, тем больше аберраций. Число Аббе может быть от 30 до 60 Красный

Число Аббе Белый свет не фокусируется в одной точке, а вместо этого, каждый цвет имеет свое фокусное расстояние

Радуга • Радуга — атмосферное оптическое и метеорологическое явление, наблюдаемое обычно после дождя или перед ним • Капельки воды по-разному отклоняют свет разных цветов (Красный свет отклоняется на 137 градусов, а фиолетовый на 139) , в результате чего белый свет разлагается в спектр

Схема образования радуги • • • 1) сферическая капля 2) внутреннее отражение 3) первичная радуга 4) преломление 5) вторичная радуга 6) входящий луч света 7) ход лучей при формировании первичной радуги 8) ход лучей при формировании вторичной радуги, 9) наблюдатель 10 -12) область формирования радуги.

Вводный курс по оптометрии Основные оптические параметры Часть 2