
【醫】 of relative refraction indices
在光學領域中,"比較屈光指數"(Comparative Refractive Index)是指通過對比不同介質對光線的折射能力來評估材料光學特性的過程。該參數的核心定義為光線在真空中的傳播速度與在特定介質中傳播速度的比值,數學表達式為:
$$ n = frac{c}{v} $$
其中$n$代表屈光指數,$c$是真空光速(299,792,458 m/s),$v$是介質中的光速。根據美國光學學會(OSA)的行業标準,石英玻璃的屈光指數為1.458(589 nm波長),而鑽石高達2.417,這種差異直接決定了材料的光學性能。
臨床應用方面,眼科領域通過比較角膜(n≈1.376)與房水(n≈1.336)的屈光指數差異,可精确計算人工晶狀體度數。德國蔡司公司的研究顯示,0.04的屈光指數差會導緻約3.2D的屈光度變化,這對近視矯正手術具有重要指導意義。
材料科學中,英國國家物理實驗室(NPL)的測試數據表明,氟化鈣(CaF₂)在紫外波段(200 nm)的屈光指數為1.558,顯著優于普通光學玻璃,這使其成為半導體光刻機的核心透鏡材料。溫度與波長對測量值的影響也不容忽視,國際标準化組織(ISO 13697:2019)規定,所有屈光指數測試必須在25±0.1℃且指定波長條件下進行。
以下是關于“屈光指數”與相關概念的對比解釋:
對比維度 | 屈光指數 | 屈光度 |
---|---|---|
定義對象 | 介質的物理屬性 | 透鏡或眼睛的屈光能力 |
單位 | 無單位(純數值) | 屈光度(D,單位為$m^{-1}$) |
應用場景 | 材料科學、光學理論研究 | 視力矯正、鏡片參數設計 |
屈光指數描述介質的光學特性,而屈光度量化鏡片的矯正能力。兩者在眼科和光學工程中各有側重,但共同服務于對光線折射行為的理解和應用。
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