렌즈시계

렌즈 시계는 렌즈의 분압력을 측정하는 데 사용되는 기계식 다이얼 표시기이다.그것은 Sphemeter의 전문 버전이다.렌즈 시계는 표면의 곡률을 측정하지만, 렌즈가 특정 굴절률의 재료로 만들어진다고 가정할 때 디옵터(diopter)에서 광학적 힘으로 그 결과를 제공한다.

작동 방식

렌즈 시계에는 렌즈 표면에 접촉하는 세 개의 뾰족한 프로브가 있다.바깥쪽 2개의 프로브는 중심 1이 움직이는 동안 고정되며, 기기가 렌즈 표면에 눌려지면서 수축한다.프로브가 수축하면서 다이얼의 면에 있는 손이 거리에 비례하는 양만큼 회전한다.

표면의$$ 광학 전원 $\varphi {\displaystyle }$ ${\displaystyle \phi }$은(는) 다음을 통해 제공된다.

${\displaystyle \phi ={2(n-1)s \over(D/2)^{2}},}$

여기서 $n{\displaystyle }$ ${\displaystyle n}$은(는) 유리의 $굴절{\displaystyle }$ 지수$,$ s {\$displaystyle$ s$}$은(는) 중심 프로브와 외부 프로브 사이의$$ 수직 거리(Sagitta)이며$,$ D {\$displaystyle D}$은 외부 프로브의 수평 분리다.diopters에서 $\varphi {\displaystyle }$ ${\displaystyle \phi }$을(를) 계산하려면 $s{\displaystyle }$ ${\displaystyle s}$ $및{\displaystyle }$ D$$ ${\displaystyle D}$을(를) 미터 단위로 지정해야 한다$$.

일반적인 렌즈 시계는 굴절률 1.523으로 크라운 유리 표면의 힘을 표시하도록 보정된다.렌즈가 다른 재료로 만들어진 경우 굴절률의 차이를 보정하도록 판독값을 조정해야 한다.

렌즈의 양쪽을 측정하고 표면의 힘을 합치면 전체 렌즈의 대략적인 광학적 힘을 얻을 수 있다. (이 근사치는 렌즈가 상대적으로 얇다는 가정에 의존한다.)

곡률 반지름

표면의$$ 곡률 $R{\displaystyle }$ ${\displaystyle R}$ 반경은 공식으로 렌즈 시계에 의해 주어진 광학적 힘을 통해 얻을 수 있다.

${\displaystyle R={(n-1) \over \phi }}}$

여기서 $n{\displaystyle }$ ${\displaystyle n}$은(는) 측정하는 렌즈의 실제 색인에 관계없이 렌즈 시계가 보정되는 굴절 지수다.렌즈가 다른 인덱스 n ${\displaystyle {2\mathrm{}}_{}}$ ${\$}}개를 가진 유리로 만들어진 경우, 표면의 진정한 광학력을 얻을 수 있다$.$

${\displaystyle \phi ={(n_{2}-1) \over R}.}$

예제 - 굴절률 수정

색인이 1.7인 부싯돌 유리로 만든 비콘케이브 렌즈는 1.523인 크라운 유리에 맞게 보정된 렌즈 시계로 측정한다.이 특정 렌즈의 경우 렌즈 시계는 -3.0 및 -7.0 디옵터(dpt)의 표면 힘을 제공한다.시계가 다른 굴절률에 대해 보정되기 때문에 렌즈의 광학력은 시계가 부여한 표면 힘의 합이 아니다.대신 다음과 같이 렌즈의 광학적 힘을 얻는다.

첫째, 곡률 반경을 구한다.

${\displaystyle R_{1}={(1.523-1) \over -3.0\ \matrm {dpt}}}=-0.174\ \matrm {m}}}$

${\displaystyle R_{2}={(1.523-1) \over -7.0\ \matrm {dpt}}}=-0.0747\ \matrm {m}}}$

다음으로 각 표면의 광학적 힘을 얻는다.

${\displaystyle \phi _{1}={(1.7-1) \over -0.209\\\matrm {m}}=-4.02\ \matrm {dpt}}}}$

${\displaystyle \phi _{2}={(1.7-1) \over -0.0747\ \matrm {m}}=-9.37\ \matrmatrm {dpt}}}}$

마지막으로, 렌즈가 얇은 경우 각 표면의 힘을 추가하여 전체 렌즈의 대략적인 광학적 힘을 제공할 수 있다: -13.4 디옵터.vertometer 또는 lensometer로 판독되는 실제 출력은 0.1 diopter만큼 다를 수 있다.

추정두께

렌즈 시계는 또한 단단한 렌즈나 가스가 들어갈 수 있는 콘택트 렌즈와 같은 얇은 물체의 두께를 추정하는데 사용될 수 있다.이상적으로는 콘택트렌즈 다이얼 두께 게이지를 사용하지만 다이얼 두께 게이지를 사용할 수 없을 경우 렌즈 시계를 사용할 수 있다.이를 위해 콘택트 렌즈를 테이블이나 다른 단단한 표면에 오목한 면이 위로 오게 한다.그리고 나서 렌즈 시계는 중심 시계가 렌즈와 최대한 가깝게 접촉하도록 내려오고, 바깥쪽 시계는 테이블 위에 놓여진다.렌즈의 두께는 위의 공식에서$$ $궁수차{\displaystyle }$ s ${\displaystyle$ s$}$이며, 바깥쪽 프롱 사이의 거리가 알려진 경우 광학 전력 판독을 통해 계산할 수 있다.

참고 항목

• 난시
• 안경처방
• 수정렌즈
• 갈릴레오
• 라피다리
• 조지 라벤스크로프트
• 검안법
• 정점(광학)
• 시계
• 기어비

참조

• Heath, Robert S. (1887). A Treatise on Geometrical Optics. Cambridge University Press. Heath A Treatise on Geometrical Optics.
• Hall, M.B. (1975). The Royal Society’s role in the diffusion of information in the seventeenth century. Notes and Records of the Royal Society of London. Royal Society of London.
• Hall, M.B. (1991). Promoting experimental learning: Experiment and the Royal Society 1660–1727. Cambridge, England: Cambridge University Press.
• Heilbron, J. L. (1983). Physics at the Royal Society during Newton’s Presidency. Los Angeles: William Andrews Clark Memorial Library.
• Thomas, T. (1812). History of the Royal Society From Its Institution to the End of the Eighteenth Century. London: The Royal Society.
• Sepper, Dennis L. (1994). Newton’s Optical Writings: A Guided Study. New Brunswick, N.J.: Rutger’s University Press.