三棱镜是横截面积为三角形的三棱柱状的透明体。当复色光穿过棱镜时,由于棱镜对不同颜色的光的折射率不同,会使它们散开,这就是三棱镜的色散作用。三棱镜是一种分光元件,可制成分光仪、单色仪、光谱仪等光学仪器。
三棱镜的结构三棱镜简称棱镜,是由玻璃透明体各平面相交而成的三角柱形体,一般所见的主切面为三角形,其结构有面、棱、顶角、底、底顶线等之分。
1、屈光面:眼用棱镜大多很薄,用其两斜平面为光线通过面,称为屈光面。
2、棱(主棱):棱是棱镜两个屈光面的交线,又称为顶。
3、顶角:顶角是指两屈光面相交而成的角。
4、底:与棱相对的一面称为底。
5、主切面:垂直于主棱的切面称为主切面。
6、底顶线:底顶线是指通过顶且垂直于底的直线。
7、偏向角:入射光线与出射光线的夹角称为三棱镜的偏向角。
三棱镜的光学特性1、棱镜的折光性。入射光线通过棱镜时发生屈折偏斜,屈折后的光线折向其底部。棱镜虽改变光束行进方向,但不改变其聚散度,即无集合或分散光线的作用。如入射光线为平行光线,其出棱镜时亦呈平行;入射光线为分散光线,出棱镜时亦为分散。
2、无聚焦能力,无焦点,所以不能成实像,其对影像的作用与平面镜相似,只能成虚像。
3、通过三棱镜观察物体,发觉视物向尖端移位。
4、三棱镜是组成一切眼用球面透镜和柱面透镜的最基本的光学单元。正球面透镜是由底相对的大小不同的三棱镜旋转所组成;负球面透镜是由顶相对的大小不同的三棱镜旋转所组成。正柱面透镜是由底相对的大小不同的三棱镜单向排列组成;负柱面透镜是由顶相对的大小不同的三棱镜单向排列组成。
三棱镜的用途三棱镜为楔状形的镜片,由两个斜面和一个底面组成。光线通过三棱镜后向基底方向屈折,但不能聚焦。眼镜所用的三棱镜度数较低。
临床上辨认三棱镜的方法:可利用三棱镜向基底屈折光线的作用,通过三棱镜看物体(例如一条直线)向尖端移位,即可辨认三棱镜尖端的位置。
测量三棱镜度数可用中和法消解三棱镜的屈光力,了解三棱镜的度数。将已知度数的三棱镜底与被测三棱镜的尖重合,如果直线无移位,即三棱镜的屈光力被消解,此时已知三棱镜的度数即为被测三棱镜的度数。
三棱镜在眼科应用较广泛,用于临床检查和治疗方面。
1、三棱镜矫正隐斜视
用三棱镜矫正隐斜目的有:
①增强眼外肌力不全的肌肉力量,通过三棱镜的训练增强肌力,使眼外肌恢复正常功能。将三棱镜的底向隐斜方向放置,即外隐斜时,底向外,内则内。(外隐斜时,近视瞳距做小,远视做大;内隐斜时,近视瞳距做大,远视做小。)
②通过训练眼外肌无法改善眼外肌的平衡,则将三棱镜底放在与隐斜相反的方向,即若内隐斜将三棱镜底向外(顶向斜视方向),以缓解视疲劳。
配镜时通常将三棱镜度数一分为二,平均分配在两眼,有屈光不正者,联合制成镜片或用三棱镜贴膜贴在镜片后面。隐斜度数较轻,屈光不正度数较大,可利用移动镜片光学中心,亦可达到产生三棱镜效应。
2、应用三棱镜消解由于眼外肌麻痹产生的复视
若右眼内直肌麻痹,眼球外转,射入眼内的光线落在黄斑颞侧,产生交叉性复像,即在右眼鼻侧有一复像,若在右眼前放置底向内的三棱镜片,将进入眼内光线改变方向,移至黄斑上可使复像消失,解除视觉干扰。
三棱镜储放时,切记应标明底的方向。注明放置在何眼又或将度数两眼平均分配。一般每眼的三棱镜度不超过6,以免发生象扭曲和增强眼镜重量。眼位高度偏斜通常多需手术矫正,不适于配戴三棱镜。
先天性眼球震颤为了保持较轻的眼球震颤,常用代偿头位,改变眼位,在偏中线静止眼位处以获得较好的视力。可将适度的三棱镜平均在放在两眼前,底向头位偏斜方向即可。