棱鏡的光學特性及在視光學中的應用

王苑

【摘 要】：經調查研究發現，我國青少年視力出現問題所占的人口比例越來越高，并逐漸呈現低齡化的特性。因此，如何快速準確地檢查并及時治愈人們的視力問題，如近視. 、遠視，散光等，是現在視光學需要解決的問題。而將棱鏡的光學特性應用于視光學中，會對其產生一定積極的意義。文章首先會介紹棱鏡的光學特性，然后對其在視光學中的應用作出探討與研究。

【關鍵詞】：棱鏡；光學特性；視光學；應用

【中圖分類號】R778 【文獻標識碼】A 【文章編號】1005-0019（2019）05--02

1 前言

進入現代化社會之后，由于環境的變化和日常生活習慣的不良影響，很多青少年的視力面臨著越來越多的問題，也給視光學的發展提出了重要的難題。因此，面對現代化的機遇和挑戰，視光學在傳統的基礎上引入棱鏡的光學特性，使其在對視力的檢查、測量以及治療方面起到了積極促進的作用和意義。棱鏡的光學特性對于視光學的進步和發展具有一定的意義。

2 棱鏡的光學特性

棱鏡是一種特殊的透鏡，具有自身獨特的光學特性，通過其結構特性來產生一定的光學效應和不同的方向特性，值得相關人員做出研究與應用。

2.1 棱鏡的結構特性

一般來說，我們最常見的棱鏡是由3個面組成的透明柱體結構。而在視光學中用到的三棱鏡只需要兩個面即可，例如我們常用到的眼鏡鏡片只有兩個屈光面（也就是眼鏡的前表面和后表面），所以在三棱鏡中我們一般會將傾斜的那兩個面認為是屈光面[1]。另外，我們在視光學中用到的棱鏡，一般會選取兩側屈光面所形成夾角較小的棱為頂，其厚端稱為基底。

2.2 棱鏡的光學效應

從物理學的角度講，棱鏡具有折射光線的作用，但是不具備聚焦的功能，因此只能改變折射光線的方向而不能改變折射光線的聚散。經過三棱鏡的光線被折射后將不再按原方向延伸，它將向另一個方向發生發生偏離，也就是我們常說的棱鏡的偏向作用。另外，棱鏡是可以進行成像的，只不過棱鏡所成的像是虛像，而且肉眼通過棱鏡所觀察到的像比實際物體更靠近棱鏡頂部[2]。其主要的原因是物體經棱鏡折射后會偏向靠近底部的一側，而人眼是根據光的直線傳播來進行對物體的位置的判斷，因此相反地人們看到物體圖像的位置在頂部的一側。

2.3 棱鏡的方向特性

經觀察得知，光經過棱鏡被折射后會偏向基底的一側。那么，如果棱鏡放的位置不同，光產生的折射方向也會不一樣，從而產生的圖像的方向也不相同。因此，使用棱鏡時必須要有一個確定的方向，一般會使用基底朝向的定位法。這一方法一般在矯正隱斜和斜視時較為常用，例如內隱斜棱鏡基底向外，外隱斜棱鏡的基底向內（修改））。

3 棱鏡在視光學中的應用

目前，棱鏡所具有的獨特的光學特性在視光學中應用廣泛，特別是在視力檢查以及治療方面都取得了不錯的成果，具有良好的應用前景。

3.1 防治近視

采用棱鏡式組合透鏡可以按照每個人不同的眼睛狀況進行專門的定制，其主要作用是可用于近距離讀寫時所戴的眼鏡，防止假性近視變為真性近視。一般來說，檢查出近視后第一時間配戴眼鏡，特別是對于學生來說，低度數的近視上課時需要時時刻刻戴著眼鏡進行學習。不管是看遠處還是看近處的物品，這樣長時間近距離用眼必然會造成眼部疲勞，眼肌單向過度用力，最終導致假性近視變成了真性近視。而我們所提到的棱鏡式組合透鏡可以進行視力的矯正，其主要應用原理是能夠根據人眼的生理結構和特點，然后通過調整眼鏡的屈光度和棱鏡度組合的方法，通過棱鏡的屈光原理，達到人們在看近處區域時能夠創造看遠的視覺效果[4]。也就是說即使你在看近處的物體，但是通過棱鏡的屈光原理，你的眼睛的表現出的是看遠處物體的狀態，以此來增加人們的視覺舒適度，這樣就可以有效地預防和抑制近視快速增長。一般來說，棱鏡式組合透鏡主要是針對青少年因長時間近距離讀寫所導致的假性近視，它可以通過加用凸透鏡進行緩解眼疲勞，從而降低晶狀體的相對凸起程度，以此防止假性近視變為真性近視。

3.2 進行相關聚散能力測量和矯正

在對雙眼視覺進行檢查時，例如對雙眼的遠近垂直、水平聚散進行檢查，一般可以采用棱鏡誘發視網膜像移開的方法。其具體方法是在綜合驗光儀的旋轉棱鏡上逐漸增加棱鏡的度數，以此來使患者使用聚散系統補償移開來維持其雙眼的視覺功能，這樣就可以對其雙眼進行遠近聚散能力的測定[5]。在進行相關檢測時，一般可以從綜合驗光儀上的旋轉棱鏡來獲得具體的相關數據，以此對其雙眼能否舒適、協調地進行近距離工作作出判斷。同時，棱鏡也可以對斜視患者作出進一步的檢測與治療，特別是對于水平隱斜視者，在視光學中可以使用棱鏡進行相關視覺訓練，并加以治療，最終可以取得一定的效果。

3.3 用棱鏡做視覺訓練

目前，經相關研究發現，棱鏡在視光學中可以解決人們雙眼視覺中的很多問題，對視覺矯正產生一定的效果。但同時，使用棱鏡進行相關視覺的矯正后，人眼會對棱鏡產生一定程度的棱鏡適應，類似我們平時所說的抗藥性。也就是說當人眼適應了棱鏡之后，就會對其產生排斥，使其應用效果變得不明顯。因此，為了我們想要達到的效果，起到一定的矯正力，就必須增加棱鏡的度數。所以，在使用棱鏡手段作為臨床矯正訓練時，需要選擇合適的方法以及確定訓練的手段。同時要考慮到棱鏡適應影響，相關技術人員可以根據具體的情況選擇合適的處理手段，如視覺訓練或視覺訓練合并棱鏡處方等[6]。另外，棱鏡對于隱斜或間歇性斜視的治療具有相對可靠、明顯的效果，但是治療過程中也需要對其持續觀察，這樣更有助于醫生開始視覺訓練工作。

4 結束語

綜上所述，通過棱鏡的光學特性進行分析，可以了解到其應用于視光學中具有一定的優勢；通過對棱鏡應用于視光學中的各種表現，突出了其在視光學中的特殊地位，利用棱鏡可以進行相關視力矯正，防止假性近視變為真性近視，同時也可以進行相關聚散能力測量以及用棱鏡做視覺訓練等。相信棱鏡在視光學中的應用匯越來越廣泛，將具有良好的發展前景。

參考文獻

李曙光. 棱鏡的光學特性及在視光學中的應用[J]. 中國眼鏡科技雜志. 2015（5）：34

李金亮. 三棱鏡的光學特性在透鏡中的應用[J]. 理科考試研究：初中版. 2015（5）：84

劉偉中. 棱鏡通路準確運用是視光學理論的充分展示[J]. 中國眼鏡科技雜志. 2016（08）：67

李政陽， 付躍剛. 直角屋脊棱鏡與立方角錐棱鏡的光學特性[J]. 應用光學. 2016（5）：98

吳燮燦. 實用眼鏡光學[M]. 北京科學技術出版社. 2015（7）：12

何峰. 視光學在眼科臨床中的應用[J]. 中國眼鏡科技雜志. 2016（5）：90