Диоптр - Dioptre

Эта статья про единицы измерения в оптике. Для использования в других целях см. Диоптрий (значения).

А диоптрия (Британская орфография ) или диоптрия (Американское правописание ) это единица измерения из оптическая сила из линза или изогнутый зеркало, что равно взаимный из фокусное расстояние измеряется в метры. (1 диоптрия = 1 м−1.) Таким образом, это единица обратная длина. Например, линза с 3 диоптриями обеспечивает параллельность лучи света, чтобы сфокусироваться на1⁄3 метр. Плоское окно имеет оптическую силу равную нулю диоптрий и не вызывает схождения или расхождения света. Диоптры также иногда используются для других величин расстояния, в частности радиусы кривизны и вершина оптических лучей.

Основное преимущество использования оптической силы, а не фокусного расстояния заключается в том, что уравнение производителя линз имеет расстояние до объекта, расстояние до изображения и фокусное расстояние как обратные величины. Еще одно преимущество состоит в том, что когда относительно тонкие линзы расположены близко друг к другу, их силы прибавляют. Таким образом, тонкая линза с диоптрией 2,0, расположенная рядом с тонкой линзой с диоптрией 0,5, дает почти такое же фокусное расстояние, что и одиночная линза с диоптрией 2,5.

Хотя диоптрия основана на SI -метрическая система он не был включен в стандарт, поэтому нет международного названия или символа для этой единицы измерения - в пределах международная система единиц, эта единица измерения оптической мощности должна быть явно указана как обратный счетчик (м−1). Однако большинство языков заимствовали оригинальное название и некоторые национальные органы стандартизации, такие как DIN укажите название единицы (диоптрия, диоптрия и т. д.) и символ единицы dpt. В уход за зрением символ D часто используется.

Идея нумерации линз на основе обратной величины их фокусного расстояния в метрах была впервые предложена Альбрехтом Нагелем в 1866 году.[1][2] Период, термин диоптрия был предложен французским офтальмолог Фердинанд Монойе в 1872 году, основываясь на более раннем использовании термина диоптрия от Иоганн Кеплер.[3][4][5]

В коррекции зрения

Тот факт, что оптическая сила приблизительно добавка позволяет офтальмолог назначать корректирующие линзы как простая коррекция оптической силы глаза, а не подробный анализ всей оптической системы (глаза и хрусталика). Оптическую мощность также можно использовать для настройки основного рецепт для чтения. Таким образом, офтальмолог, определив, что близорукий (близорукий) человеку требуется базовая коррекция, скажем, на -2 диоптрии для восстановления нормального зрения вдаль, затем он может выписать дополнительный рецепт «прибавить 1» для чтения, чтобы восполнить недостаток зрения. проживание (способность менять фокус). Это то же самое, что сказать, что для чтения предписаны линзы с диоптрийностью -1.

У человека полная оптическая сила расслабленного глаза составляет примерно 60 диоптрий.[6][7] В роговица составляет примерно две трети этой преломляющей способности (около 40 диоптрий), а хрусталик составляет оставшаяся треть (около 20 диоптрий).[6] В фокусе ресничная мышца контракты на сокращение напряжение или стресс переносится на объектив поддерживающие связки. Это приводит к увеличению выпуклости линзы, что, в свою очередь, увеличивает оптическую силу глаза. В амплитуда аккомодации составляет от 11 до 16 диоптрий в возрасте 15 лет, снижается до примерно 10 диоптрий в возрасте 25 лет и примерно до 1 диоптрии в возрасте старше 60 лет.

Выпуклые линзы имеют положительную диоптрийную величину и обычно используются для коррекции дальнозоркость (дальнозоркость) или позволить людям с пресбиопия (ограниченное приспособление пожилого возраста) читать с близкого расстояния. Вогнутые линзы имеют отрицательное диоптрийное значение и в целом правильные миопия (близорукость). Типичные очки для миопии легкой степени имеют силу от -0,50 до -3,00 диоптрий, в то время как без рецепта очки для чтения имеют номинальное значение от +1,00 до +4,00 диоптрий. Оптометристы обычно измеряют рефракционная ошибка с использованием линз с шагом 0,25 диоптрии.

Кривизна

Диоптрию также можно использовать для измерения кривизна равно обратной величине радиус измеряется в метрах. Например, круг с радиусом 1/2 метра имеет кривизну 2 диоптрии. Если кривизна поверхности линзы равна C и показатель преломления является п, оптическая сила φ = (п − 1)C. Если обе поверхности линзы изогнуты, считайте их кривизны положительными по отношению к линзе и складывайте их. Это дает примерно правильный результат, если толщина линзы намного меньше, чем радиус кривизны одной из поверхностей. Для зеркала оптическая сила φ = 2C.

Отношение к увеличительной силе

Дальнейшая информация: Увеличение и Увеличительное стекло § Увеличение

В увеличивающая сила V простого увеличительное стекло связано с его оптической силой φ от

.

Примерно такое увеличение наблюдается, когда человек с нормальным зрением подносит увеличительное стекло близко к глазу.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Розенталь, Дж. Уильям (1996). Очки и другие вспомогательные средства зрения: история и руководство по коллекционированию. Норман. п. 32. ISBN  9780930405717.
  2. ^ Коллинз, Эдвард Тричер (1929). История и традиции офтальмологической больницы Мурфилдс: сто лет открытия и развития офтальмологии. Лондон: H.K. Льюис. п. 116.
  3. ^ Монойе, Ф. (1872). "Sur l'introduction du système métrique dans le numérotage des verres de lunettes et sur le choix d'une unité de réfraction". Annales d'Oculistiques (На французском). Париж. 68: 101.
  4. ^ Томас, К. "Монойе, Фердинанд". La médecine à Nancy Depuis 1872 (На французском). Получено 2011-04-26.
  5. ^ Коленбрандер, август. «Измерение зрения и потери зрения» (PDF). Институт Смита-Кеттлвелла. Архивировано из оригинал (PDF) на 2014-12-04. Получено 2009-07-10.
  6. ^ а б Наджар, Дэни. «Клиническая оптика и рефракция». Eyeweb. Архивировано из оригинал на 2008-03-23. Получено 2008-03-25.
  7. ^ Паланкер, Даниэль (28 октября 2013 г.). «Оптические свойства глаза». Американская академия офтальмологии. Получено 2017-10-16.