定义
焦距的倒数。
聚焦或散焦光学元件的屈光度数定义为其有效焦距的倒数。 有时它只是被称为功率,但这是模棱两可的,因为功率具有各种不同的含义,例如放大倍率或光功率。
屈光度以m为单位测量−1,也称为屈光度(DPT)。 例如,通常指定处方眼镜的屈光度,而焦距通常用于标准镜头、显微镜物镜和照相物镜。
屈光度通常比焦距更方便。
在许多情况下,屈光度比焦距更自然,因为更强的聚焦作用意味着更高的屈光度,但焦距更短(更小)。 例如,激光晶体中热透镜的屈光度功率与耗散功率成正比。 激光谐振器稳定区相对于热透镜屈光度功率的宽度仅取决于激光晶体中的最小模半径和光学波长,而焦距方面的稳定范围具有更复杂的依赖性。
如果我们在光学器件的两侧有不同的光学介质怎么办?
当光学系统前后的介质不同时,一些额外的方面就会发挥作用。 例如,我们可以考虑水下相机,其中物体侧充满水,而相机内部充满空气。 在这种情况下,相机物镜的前焦距大于后焦距。 屈光度功率必须根据有效焦距计算,这与情况n = 1有关。 因此,取后焦距的倒数,这与水的折射率除以前焦距相同。
两种介质之间单个界面的屈光度是折射率之差除以表面曲率半径。
两个薄镜片在近距离的组合具有屈光度,它只是两个镜片的度数之和。 如果距离d不可忽略,则总屈光度为:
示例:处方眼镜的屈光度
可以对处方眼镜在不同情况下所需的屈光度进行简单的计算。
功能良好的人眼可以用放松的眼睛的晶状体观察远处的物体,但也可以通过增加眼睛的屈光度来适应更短的观看距离。 例如,对于 20 cm 的最小观察距离,屈光度功率需要增加 1 / 20 cm = 5 dpt。 在几何光学的背景下考虑,这是因为将来自 20 cm 距离的物体的光线转换为平行射线(就像对非常远的物体获得的那样)需要 5 dpt。
随着年龄的增长,眼睛越来越失去适应不同距离的能力,即它只能在相当有限的范围内改变其屈光度,例如1 dpt宽度。 如果放松的眼睛可以舒适地看到远处的物体,例如,为了阅读仅 50 厘米的距离的文本,则需要 1 / 50 cm = 2 dpt 的处方眼镜,远远超出旧眼睛的剩余调节能力。 要在更方便的 80 厘米距离内在计算机显示器上阅读文本,只需要 1 / 80 厘米≈ +1.2 dpt。 然而,放松的眼睛可能已经需要一些校正(一些正或负屈光度)才能舒适地观察远处的物体,并且还必须添加校正才能在较短的距离内阅读。
在实践中,由于各种原因,情况可能会变得更加复杂:
- 眼睛可能有一些散光,这意味着它需要不同方向的不同屈光度数。 只有对于足够弱的散光,普通的球面透镜才能提供足够好的视力。
- 两只眼睛可能需要不同的矫正。
- 应适当调整两只眼睛的晶状体中心之间的距离,否则观看方向会额外改变。 对于具有大屈光度的眼镜来说,这一方面变得更加重要。