小小的眼鏡鏡片，居然有著大大的學問

眼鏡是我們生活當中最常見的光學器件之一，它是鑲嵌在框架內的透鏡鏡片，戴在眼睛前方，有多種用途。改善視力的眼鏡分近視眼鏡、遠視眼鏡、老花眼鏡及散光眼鏡四種，分別矯正相對應的視力問題；而太陽鏡及游泳鏡的作用主要為保護眼睛，兼具裝飾的功能；3D眼鏡用於觀看3D立體影像或虛擬真實影像。

太陽鏡

眼鏡來源於光學目的的透鏡。早在13世紀，歐洲和中國就已經出現了用於閱讀的放大透鏡。美國發明家本傑明·富蘭克林因為自己身患近視和遠視，於1784年發明了遠近視兩用眼鏡；1825年，英國天文學家喬治艾利發明了能矯正散光的眼鏡。早期的眼鏡原料是天然水晶石，到後來，玻璃因為晶瑩剔透的特性、大規模生產以及相對低廉的價格，開始成為眼鏡鏡片的主要材質。

天然水晶石

玻璃鏡片有以下幾個主要指標：

（1）折射率。這折射率是指光在真空中的傳播速度與光通過鏡片傳播速度之比。鏡片的折射率越高，使入射光發生折射的能力越強。折射率越高，鏡片越薄，即鏡片中心厚度相同，相同度數同種材料，折射率高的比折射率低的鏡片邊緣更薄。

（2）阿貝數是指德國物理學家恩斯特·卡爾·阿貝發明的物理學數值，用來衡量鏡片的光線色散程度，鏡片的折射率越大，色散越厲害，視覺舒適度越低，阿貝數越低。鏡片的折射率越小，色散越小，視覺舒適度越好，視物越清晰，阿貝數越高。由此可知阿貝數與折射率呈反相關的關係。

恩斯特·卡爾·阿貝

（3）反射率。光從一種介質射向另一種介質的交界面時，一部分光返回原來介質中，使光的傳播方向發生了改變，這種現象稱為光的反射。反射光與入射光之比，就是反射率。對於鏡片而言，折射率越高，反射率越大，因反射損失的光線越多，使戴鏡者看到虛像或使鏡片產生眩光降低對比度等，一般應在鏡片上鍍多層減反射膜。

鍍膜鏡片

（4）透光率。透光率指的是光線通過鏡片沒被反射吸收的可見光透過率。與鏡片材料相關，玻璃片89％，樹脂片92％，經加膜後達96％以上。

（5）屈光度。屈光度是屈光力的大小單位，以D表示，即指平行光線經過該屈光物質，以焦點在1米時該屈光物質的屈光力為1屈光度或1D。1.00D相當於我們平時說的100度。某透鏡屈光度的大小等於該透鏡焦距的倒數，即D=1/f。1D=100度，F的單位是米。用於矯正近視凹透鏡的屈光度用「-」表示，用於矯正遠視的凸透鏡的屈光為2米, D=1/2=0.50D。

凸透鏡片（左）與凹透鏡片（右）

（6）瞳距。瞳距指的是兩眼瞳孔中心點之間的距離，一般用PD表示，單位是毫米。鏡片按測量方式分單眼和雙眼瞳距。單眼瞳距指左眼或右眼相對於鼻樑中心的距離，主要用於獨眼、顯性斜視、漸進多焦點鏡片等特殊人群的配鏡需要。按用途可分為遠瞳距和近瞳距。通常指的是遠瞳距，只有配老花眼鏡時需知近瞳距。

瞳距測量示意圖

由於傳統玻璃鏡片容易破碎不安全，而且鏡片重量過大影響佩戴舒適度，人們研究開發了樹脂鏡片作為玻璃鏡片的替代品。相較於玻璃鏡片，樹脂鏡片有以下幾個優點：

（1）質量輕，佩戴舒適度高。

（2）材質彈性好，不易造成破壞性變形。

（3）鏡片在高強度衝擊下碎裂後產生的碎片硬度小、邊緣較玻璃水晶碎片銳度小，減少了對眼睛的傷害。

（4）鏡片方便磨製加工，配鏡時間減少。

（5）樹脂片附著性能優越，使防紫外線、輻射、強光眩暈貼膜及染色更加方便。

（6）低折射率的樹脂材料的價格更便宜。

樹脂眼鏡

但是樹脂鏡片在同等度數的情況下比玻璃鏡片要厚，而且不耐高溫，密度小，容易發黃，高折射率的鏡片價格很高。 所以雖然低度數眼鏡片樹脂材料已經大規模替代了玻璃材料，但是高度數鏡片因為只能選擇高折射率的材料，這時透光率更好，更耐高溫，不易泛黃，不易被磨花且使用壽命比較長的玻璃鏡片的優勢就顯現出來了。使用者應當根據自己的眼睛度數合理選擇眼鏡鏡片的材質。

高度近視眼鏡

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