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Parametri ottici

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Parametri ottici

Lunghezza d’onda

Radiazione ottica

1. Lunghezza d’onda λ

La propagazione della luce può essere descritta utilizzando la teoria delle onde elettromagnetiche. La distanza che separa una cresta di un’onda luminosa dalla successiva è la lunghezza d’onda λ.
Lo spettro della radiazione ottica (100 nm - 1 mm) copre le regioni ultravioletto (UV), luce visibile (VIS) e infrarosso (IR). Le lunghezze d’onda della luce visibile sono comprese tra 380 e 780 nm. Per descrivere un certo colore di luce visibile, viene specificata la lunghezza d’onda nell’aria.


Indice di rifrazione n

Rifrazione della luce sulla superficie aria / lente

2. Indice di rifrazione n

L’indice di rifrazione n di una lente descrive il rapporto tra la velocità della luce nell’aria e la velocità della luce nella lente.
Data la riduzione della velocità nella lente, la luce subisce un cambio di direzione se incide obliquamente sulla superficie della lente. Questo processo è conosciuto come rifrazione. Più elevato è l’indice di rifrazione del materiale, maggiore è la riduzione della velocità della luce e superiore la sua rifrazione. La luce viene rifratta maggiormente da lenti con un indice di rifrazione elevato.

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Trasmissione

Riflessione, assorbimento e trasmissione

3. Riflessione, assorbimento e trasmissione

Quando la luce incidente sulla lente attraversa effettivamente la lente, viene attenuata dalla riflessione sulle superfici e dall’assorbimento dovuto al materiale della lente.


Riflettanza

Riflettanza con incidenza perpendicolare della luce

Riflettanza ρ

La riflettanza è il rapporto tra luce riflessa e luce incidente sulla superficie tra due mezzi ottici. Se la riflettanza viene moltiplicata per 100, si ottiene la percentuale di luce riflessa. Dotare le lenti di un trattamento antiriflesso riduce la quantità di luce riflessa e quindi incrementa la trasmissione della lente.

Assorbimento e trasmittanza

Assorbimento α e trasmittanza τ

Assorbimento α
L’attenuazione della luce quando attraversa una lente è conosciuta come assorbimento. Più una lente è scura, più elevato è l’assorbimento.

Trasmittanza τ
La trasmissione indica la capacità di una lente di lasciare passare la luce. La trasmittanza di una lente è il rapporto tra la luce uscente e la luce incidente. La trasmittanza in una lente con un trattamento antiriflesso è superiore ad una di identico materiale ma non trattata.

Fattore di riduzione della luce

Fattore di riduzione della luce

Il fattore di riduzione della luce è dato dalla somma di riflettanza e assorbimento. Il fattore di riduzione della luce è un parametro importante nelle ottiche oftalmiche ed è definito come percentuale per indicare il grado di colorazione a cui una lente è stata sottoposta.

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Dispersione

Dispersione

4. Dispersione

Ogni colore della luce, caratterizzato dalla sua lunghezza d’onda nell’aria, si propaga ad una velocità differente nella lente. Più corta è la lunghezza d’onda, più bassa la velocità della luce nella lente. È per questo motivo che la luce blu a onda corta viene rifratta maggiormente della luce rossa a onda lunga. Pertanto, le luci rossa, verde e blu presentano diversi indici di rifrazione.
Se la luce bianca viene rifratta su una lente, viene suddivisa nei diversi componenti di colore, poiché ogni colore viene rifratto in modo differente. Questo fenomeno è conosciuto come dispersione.

La dispersione media Δn indica la differenza tra nF’ e nC’ .
Quando si specificano gli indici di rifrazione dei mezzi ottici, si utilizza sempre l’indice di rifrazione medio ne.

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Numero di Abbe

Indice di rifrazione e numero di Abbe

5. Numero di Abbe ν

Il numero di Abbe si utilizza per descrivere le proprietà di dispersione di una lente. Corrisponde al rapporto tra l’angolo di deflessione δe e l’angolo di dispersione medio δF’C’ .
Un numero di Abbe basso indica un elevato livello di dispersione. Il numero di Abbe non deve essere inferiore a 30, per garantire che le frange di colore non pregiudichino la visione periferica.

Più è elevato l’indice di rifrazione n:

  • più è elevata la riflettanza ρ
  • più è elevata la dispersione media Δn
  • più è basso il numero di Abbe ν
  • più è bassa la trasmittanza τ

Numero di Abbe

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6. Potere equivalente F

Il potere equivalente F è il reciproco della lunghezza focale misurato in metri. Come il potere equivalente di una superficie otticamente efficace, il potere equivalente di una lente viene indicato in diottrie.

Il potere della superficie è definito dal rapporto tra la differenza tra gli indici di rifrazione dei due mezzi e il raggio di curvatura di questa superficie. I due poteri delle superfici F1 e F2 forniscono il potere equivalente F di una lente, tenendo in considerazione lo spessore al centro t.

Potere equivalente F

Parametri per determinare il potere equivalente

7. Potere al vertice posteriore F’n

Nelle ottiche oftalmiche, non solo il potere equivalente F’n ma anche il potere al vertice posteriore F’n si utilizza per indicare il potere di una lente. Rappresenta il reciproco della lunghezza focale al vertice posteriore f’n in metri.

Per misurare il potere al vertice posteriore di una lente si utilizza un focometro.

Fattore di forma S

8. Fattore di forma S

L’immagine sulla retina di un occhio corretto con occhiali ha dimensioni differenti rispetto all’immagine retinica di un occhio emmetrope (normale) della stessa lunghezza. La differenza nelle dimensioni dell’immagine dipende dal fattore di forma della lente e da altri fattori.
Il fattore di forma è il rapporto tra il potere al vertice posteriore e il potere equivalente. In una lente di spessore finito, il potere equivalente e il potere al vertice posteriore differiscono (F F’n). L’ingrandimento di forma S è quindi superiore a 1 (S > 1). Una lente immaginaria infinitamente sottile ha un fattore di forma di 1 (S = 1), cioè F’n = F si verifica solo in caso di una lente infinitamente sottile.

 

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