聊聊阿貝數

2021-02-24 眼視光知識傳遞

 

阿貝數的誕生離不開這位牛人,他就是恩斯特·卡爾·阿貝(ErnstKarl Abbe),21歲獲得博士學位,26歲時與卡爾·蔡司(CarlZeiss)合作研製光學儀器,因此成為卡爾·蔡司公司合作人。

自從牛頓發現稜鏡具有色散效應起,人們就知道了鏡片對於不同波長的光折射的程度是不同的。

那麼,什麼是色散現象?



在上圖,我們可以清晰的看到一束白光經過三稜鏡後被分離為7色光的現象,我們把這種現象稱為色散現象。

觀察到色散現象後,我們需要通過一些公式和單位來量化色散係數。

下面是色散係數公式:

Vd=(nd-1)/(nF-nC)

Vd:阿貝數

nd:d光折射率,d光為黃光,波長為589.3nm

nF:F光折射率,F光為青光,波長486.1nm

nC:C光折射率,C光為紅光,波長為656.3nm

其中,nd是英國、美國參考的折射率,而在歐洲和日本參考的是ne,也就是綠光的折射率,綠光波長為546.07nm,波長略短於黃光,因此測出的鏡片折射率偏大。

一般鏡片材料的阿貝數值在30~60之間,阿貝數越大,色散現象就越小;阿貝數越小,色散現象越大,對視覺成像質量影響就越大,常用鏡片材料的阿貝數如下圖。


從圖中數值我們可以看出,鏡片折射率越高,阿貝數越低的規律僅僅適用於玻璃鏡片,這是因為材料決定折射率和阿貝數,樹脂鏡片的材料至今在不斷更新,打破了折射率越高,阿貝數越低的規律。

那麼,色散現象對鏡片配戴者的影響到底有多大呢?

儘管所有的鏡片都存在色散,但在鏡片中心,這個因素可以被忽略,只有在用高色散材料製造的鏡片周邊部,色散現象才易被察覺,其表現為離軸物體邊緣帶有彩色條紋。

最後,阿貝數的數值大小對門店驗配有什麼意義呢?

根據阿貝數的數值,我們可以看出,低光度的顧客我們建議用1.49折射率鏡片,因為阿貝數高,色散現象小,成像質量好;中高光度的顧客我們建議用1.60折射率鏡片,折射率高,鏡片薄,相對較輕,可以減輕眼睛負擔。

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