Диоптрия

диоптрия
диоптрия
Единица	оптическая сила
Символ	дпт, Д
Конверсии
1 дпт в...	... равно...
единицы СИ	1 м −1

Диоптрия ) ( британское написание ) или диоптрия ( американское написание , символ dpt , — это единица измерения с размером обратной длины , эквивалентная одному обратному метру , 1 dpt = 1 м. ⁻¹. Обычно он используется для выражения оптической силы линзы равную или изогнутого зеркала , которая представляет собой физическую величину, обратной фокусному расстоянию , выраженному в метрах . Например, линза с фокусным расстоянием 3 диоптрии направляет параллельные лучи света на одну точку. 1/3 метра . Плоское окно имеет оптическую силу 0 диоптрий, так как оно не заставляет свет сходиться или расходиться. Диоптрии также иногда используются для обозначения других величин, обратных расстоянию, в частности, радиусов кривизны и сходимости оптических лучей .

Основное преимущество использования оптической силы, а не фокусного расстояния, заключается в том, что в формуле тонкой линзы расстояние до объекта, расстояние до изображения и фокусное расстояние являются обратными величинами. Кроме того, когда относительно тонкие линзы расположены близко друг к другу, их сила примерно увеличивается. Таким образом, тонкая линза с диоптрией 2,0, помещенная рядом с тонкой линзой с диоптрией 0,5, дает почти такое же фокусное расстояние, как и одиночная линза с диоптрией 2,5.

Хотя диоптрия основана на СИ метрической системе , она не была включена в стандарт, поэтому для этой единицы измерения не существует международного названия или символа — в рамках международной системы единиц эта единица оптической силы потребовала бы должен быть указан явно как обратный метр (m ⁻¹). Однако большинство языков заимствовали исходное название, а некоторые национальные органы по стандартизации, такие как DIN, указывают название единицы измерения (диоптрия, диоптрия и т. Д.). В уходе за зрением символ D. часто используется

Идея нумерации линз по обратной величине их фокусного расстояния в метрах была впервые предложена Альбрехтом Нагелем в 1866 году. ^[1]^[2] Термин «диоптрия» был предложен французским офтальмологом Фердинандом Монойером в 1872 году на основе более раннего использования термина «диоптрия» Иоганна Кеплера . ^[3]^[4]^[5]

В коррекции зрения

Тот факт, что оптическая сила приблизительно аддитивна, позволяет офтальмологу назначать корректирующие линзы в качестве простой коррекции оптической силы глаза , а не проводить подробный анализ всей оптической системы (глаза и хрусталика). Оптическая сила также может быть использована для корректировки базового рецепта чтения. Таким образом, офтальмолог, определив, что близорукому (близорукому) человеку требуется базовая коррекция, скажем, в -2 диоптрии для восстановления нормального зрения вдаль, может затем выписать дополнительное предписание «добавить 1» для чтения, чтобы компенсировать недостаток. отсутствие аккомодации (способности менять фокус). Это то же самое, что сказать, что для чтения предписаны линзы с −1 диоптрией.

У человека общая оптическая сила расслабленного глаза составляет примерно 60 диоптрий. ^[6]^[7] На роговицу приходится примерно две трети этой преломляющей силы (около 40 диоптрий), а на хрусталик приходится оставшаяся треть (около 20 диоптрий). ^[6] При фокусировке цилиарная мышца сокращается, чтобы уменьшить напряжение или напряжение, передаваемое на хрусталик поддерживающими связками . Это приводит к увеличению выпуклости хрусталика, что, в свою очередь, увеличивает оптическую силу глаза. Амплитуда аккомодации составляет от 11 до 16 диоптрий в возрасте 15 лет, снижается примерно до 10 диоптрий в возрасте 25 лет и примерно до 1 диоптрии в возрасте старше 60 лет.

Выпуклые линзы имеют положительную диоптрию и обычно используются для коррекции дальнозоркости (дальнозоркости) или для того, чтобы позволить людям с пресбиопией (ограниченной аккомодацией в пожилом возрасте) читать с близкого расстояния. отпускаемые без рецепта, Очки для чтения, имеют номинал от +1,00 до +4,00 диоптрий. Вогнутые линзы имеют отрицательную диоптрию и обычно корректируют близорукость (близорукость). Типичные очки для легкой близорукости имеют силу от -0,50 до -3,00 диоптрий. Оптометристы обычно измеряют ошибку рефракции , используя линзы с шагом 0,25 диоптрии.

Кривизна

Диоптрию также можно использовать для измерения кривизны , равной обратной величине радиуса , измеренного в метрах. Например, круг радиусом 1/2 метра имеет кривизну 2 диоптрии. Если кривизна поверхности линзы равна C , а показатель преломления равен n , оптическая сила равна φ = ( n - 1) C . Если обе поверхности линзы изогнуты, считайте их кривизну положительной по отношению к линзе и складывайте их. Это дает примерно правильный результат, лишь бы толщина линзы была много меньше радиуса кривизны одной из поверхностей. Для зеркала оптическая сила равна φ = 2 C .

Отношение к увеличивающей силе

Увеличительная сила $V$ простой лупы связана с ее оптической силой $φ$ соотношением

V=0.25\ \mathrm {m} \times \varphi +1

.

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

См. также

Ссылки

^ Розенталь, Дж. Уильям (1996). Очки и другие вспомогательные средства зрения: история и руководство по коллекционированию . Норман. п. 32. ISBN 9780930405717 .
^ Коллинз, Эдвард Тричер (1929). История и традиции глазной больницы Мурфилдс: сто лет открытий и развития офтальмологии . Лондон: HK Lewis & Co. Ltd., с. 116.
^ Монойер, Ф. (1872). «О введении метрической системы в нумерации очковых линз и о выборе единицы преломления». Анналы окулистики (на французском языке). 68 . Париж: 101.
^ Томас, К. «Монуайе, Фердинанд» . Медицина в Нанси с 1872 года (на французском языке) . Проверено 26 апреля 2011 г.
^ Коленбрандер, август. «Измерение зрения и потери зрения» (PDF) . Институт Смита-Кеттлуэлла . Архивировано из оригинала (PDF) 4 декабря 2014 г. Проверено 10 июля 2009 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Наджар, Дэни. «Клиническая оптика и рефракция» . Паутина. Архивировано из оригинала 23 марта 2008 г. Проверено 25 марта 2008 г.
^ Паланкер, Дэниел (28 октября 2013 г.). «Оптические свойства глаза» . Американская академия офтальмологии . Проверено 16 октября 2017 г.

Грейвенкамп, Джон Э (2004). Полевое руководство по геометрической оптике . Полевые руководства SPIE, том. ФГ01. Беллингем, Вашингтон: SPIE . ISBN 978-0-8194-5294-8 . OCLC 53896720 .
Хехт, Юджин; Альфред, Зайоц (1987). Оптика (2-е изд.). Ридинг, Массачусетс: Аддисон – Уэсли . ISBN 978-0-201-11609-0 . OCLC 13761389 .

[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 глазной больницы Мурфилдс: сто лет открытий и развития офтальмологии . Лондон: HK Lewis & Co. Ltd., с. 116.

[3] Монойер, Ф. (1872). «О введении метрической системы в нумерации очковых линз и о выборе единицы преломления». Анналы окулистики (на французском языке). 68 . Париж: 101.

[4] Томас, К. «Монуайе, Фердинанд» . Медицина в Нанси с 1872 года (на французском языке) . Проверено 26 апреля 2011 г.

[5] Коленбрандер, август. «Измерение зрения и потери зрения» (PDF) . Институт Смита-Кеттлуэлла . Архивировано из оригинала (PDF) 4 декабря 2014 г. Проверено 10 июля 2009 г.

[Najjar1-6] Перейти обратно: ^а ^б Наджар, Дэни. «Клиническая оптика и рефракция» . Паутина. Архивировано из оригинала 23 марта 2008 г. Проверено 25 марта 2008 г.

[7] Паланкер, Дэниел (28 октября 2013 г.). «Оптические свойства глаза» . Американская академия офтальмологии . Проверено 16 октября 2017 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]