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淺析光學(xué)鏡片的材料基本性質(zhì) |
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我們不妨從光線的折射性質(zhì)來分析下：
通過光學(xué)鏡片的光線會(huì)在鏡片得前后表面發(fā)生折射或偏離現(xiàn)象，光線得偏離幅度由材料得折射率和入射光線在鏡片表面得入射角度決定。
1.折射率
透明媒質(zhì)得折射率是光線在真空中得速度c與在媒質(zhì)中得速度v得比值，n=c/v。該比值沒有單位并且總是大于1。
折射率反映媒質(zhì)得折射能力，折射率越高，從空氣進(jìn)入該媒介得光束偏離得越多。從空氣到折射率為n得透明媒質(zhì)所發(fā)生得偏離或折射可以根據(jù)斯涅耳-笛卡爾定律進(jìn)行計(jì)算，規(guī)定如下：
折射光線與入射光線和法線位于同一平面入射角i和折射角r分別由法線與入射光線、折射光線構(gòu)成。計(jì)算公式：sin i=n sin r。
由于透明媒質(zhì)得光速隨著波長(zhǎng)而變化，所以折射率得值總是參考某一特定波長(zhǎng)表示：參考波長(zhǎng)為e線546.07nm（汞-綠光譜線），但是在美國等其它國家則是d線587.56nm（氦-黃光譜線）。但這個(gè)區(qū)別并沒有造成實(shí)際影響，因?yàn)樗脜^(qū)別僅僅反映在折射率值得第三位小數(shù)上。
目前市場(chǎng)所采用的鏡片材料的折射率范圍是從1.5-1.9。
2.色散系數(shù)-阿貝數(shù)
由光波引起的折射率變化會(huì)使白光根據(jù)不同的折射產(chǎn)生色散現(xiàn)象。事實(shí)上，波長(zhǎng)越短，折射率越高，可見光的折射從光譜的紅光區(qū)延伸到藍(lán)光區(qū)。材料的色散能力可以由阿貝數(shù)描述。阿貝數(shù)與材料的色散力成反比，鏡片材料規(guī)定的范圍通常從30-60，數(shù)值越大即表示色散越少。一般而言，折射率越高，色散力越大，而阿貝數(shù)就越低。盡管所有鏡片都存在色散，但在鏡片中心，這個(gè)因素可以被忽略，只有在用高色散材料制造的鏡片周邊部，色散現(xiàn)象才易被察覺。在這種情況下，色散現(xiàn)象所表現(xiàn)的是離軸物體邊緣帶有彩色條紋。
