镜片折射率的简易测量方法

马会防/文

折射率是配镜的重要参数之一，也是镜片价格的主要参数,但是，它并没有简单易行的测试方法，容易导致所配的镜片折射率有误差。本文所提出的镜片折射率简易测试方法，只需要直尺三角板、计算器等常见工具，就可以进行折射率的测量和计算，十分方便。

1 相关原理

1.1 折射率n的计算公式

顶焦度是一种度量单位的名称，是用来表述透镜对光线屈折能力大小的，在数值上等于透镜焦距（以m为单位）的倒数。以f代表焦距，F代表顶焦度，即为F=1/f。

顶焦度单位为m的倒数(m-1)，名称为屈光度，符号为“D”。例如：球面镜可以表示为-2.00DS，即可矫正200度近视；+3.00DC表示矫正300度远视。

通常，用焦度计测定镜片的屈光度[1]:

式中 D～焦度计测定的球镜顶焦度

n～被测镜片折射率

r凸、r凹～被测镜片的前后两个表面的曲率半径

对于凸面为平面的镜片，r凸相当于无穷大，可以认为1/r凸=0，则公式（1）变为：

1.2 球面半径R的计算

对于球面半径R，只需要测量球面上一个弧线的弦长L、弧线到弦长的最大距离h，就可以计算出来，如图1所示：

图1 球面半径r的测量和计算方法

对于凹面上的球面半径r凹，其求解过程中用到的L和h，可通过图2所示的方法测量：

弧线弦长L、弦长到弧线顶点距离h的测量方法

图2 凹面上L和h的测量方法

对于凸面上的球面半径r凸，其求解过程中用到的L和h，需要一些辅助测量工具，可以用纸板制作（即方便在纸板上标记，纸板也不易划伤镜片），通过图3所示的方法测量：

利用纸板，测量凸面镜上的弧线弦长L、弦长上到弧线的最大距离h。

图3 凸面上L和h的测量方法

2 应用实例

笔者以一副折射率1.67的平面树脂无框眼镜，通过本文的方法来计算镜片的真正折射率。

2.1

由于凸面为平面，可采用公式（4）进行计算，即只需要测量凹面的球半径r凹;为减少误差，测量位置为对角线，并采用多个位置测量的方法，共测量4次，如图4所示：

图4 测量位置

测试工具为一个三角板、一个纸板剪成的小三角（用于测量h）、一支细的记号笔。测试方法如图2所示，直接读出L的值，通过测量在三角形纸板上的标记，读出h的值，完成一次测量。在图4的4个位置上分别测量L和h。

2.2 数据和结果：

已知待测镜片，顶焦度：右眼镜片D=-6.00，左眼镜片D=-5.00

折射率n=1-D×r凹1.559

结论：综合1、2测试和计算结果，右眼镜片折射率比较接近1.56。

对于测量位置3:

测量数据：L=51mm，h=3mm

计算数据：BH=L/2=25.5mm，CH=h=3mm

结论：综合3、4测试和计算结果，左眼镜片折射率非常接近1.56。

最后结论:

一般来说，左右镜片通常为同一材质，同时，市场上常见的树脂类材质折射率为1.49、1.56、1.61、1.67，所以，综合1、2、3、4的测量结果，该测试用的镜片折射率应该为1.56，而不是1.67。

[1] 一种无损测量毛边眼镜片折射率的简单方法.刘良合.中国眼镜科技杂志，2010，(1)