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Parâmetros óticos

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Parâmetros óticos

Comprimento de onda

Radiação ótica

1. Comprimento de onda λ

A propagação da luz pode ser descrita usando a teoria das ondas eletromagnéticas. A distância separando um pico de uma onda de luz do próximo pico é o comprimento de onda λ.
O intervalo da radiação ótica (100 nm – 1 mm) cobre as regiões ultravioleta (UV), luz visível (VIS) e infravermelha (IR). Os comprimentos de onda da luz visível estão entre 380 nm e 780 nm. Para descrever uma certa cor da luz visível, o comprimento de onda é especificado no ar.


Índice de refração n

Refração da luz na interface ar/superfície da lente

2. Índice de refração n

O índice de refração n de uma lente especifica a razão da velocidade da luz no ar em relação à velocidade da luz na lente.
Devido à redução da velocidade da luz na lente, a sua trajetória é alterada, se incidir obliquamente na superfície da lente. Este processo é conhecido como refração. Quanto mais alto o índice de refração do material, maior é a redução na velocidade da luz e maior será a refração. A luz é mais fortemente refratada por lentes com maior índice de refração.

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Transmissão

Reflexão, absorção e transmissão

3. Reflexão, absorção e transmissão

A luz que incide na lente é atenuada quando atravessa a lente, devido à reflexão na interface e à absorção no material da lente.


Refletância

Refletância com incidência perpendicular da

Refletância ρ

Refletância é a razão entre a luz refletida e a luz incidente numa interface entre dois meios óticos. Se a refletância é multiplicada por 100, a percentagem da luz refletida é obtida. Lentes com um revestimento antirreflexo reduzem a quantidade de luz refletida, incrementando a transmissão da lente.

Absorbância e transmitância

Absorbância α e Transmitância τ

Absorbância α
A atenuação da luz quando passa através da lente é conhecida como absorbância. Quanto mais escura uma lente, maior a sua absorbância.

 

Transmitância τ
 
Transmissão é a capacidade de uma lente deixar a luz passar através dela. A transmitância de uma lente é a razão entre a luz emergente e a luz incidente. A transmitância numa lente com revestimento antirreflexo é maior do que numa lente idêntica sem esse revestimento. 

Fator de redução da luz

Fator de redução da luz

A soma da refletância e da absorbância resulta no fator de redução da luz. Este fator é um importante parâmetro na ótica oftálmica e é especificado como uma percentagem, para indicar o grau de coloração ao qual uma lente deve ser submetida.

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Dispersão

Dispersão

4. Dispersão

Qualquer cor da luz, caracterizada pelo seu comprimento de onda no ar, propaga-se em diferentes velocidades na lente. Quanto mais curto o comprimento de onda, menor é a velocidade da luz na lente. É por esta razão que a luz azul (onda curta) é mais fortemente refratada do que a luz vermelha (onda longa). Diferentes índices de refração podem ser dados para a luz vermelha, a verde e a azul.
Quando a luz branca é refratada na lente, é decomposta em vários componentes cromáticos, uma vez que cada cor é refratada diferentemente. Este fenómeno é conhecido como dispersão.

A dispersão principal Δn fornece a diferença entre nF’ e nC’.

Ao especificar-se os índices de refração de meios óticos, o índice de refração principal ne é sempre usado.


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Número de Abbe

Índice de refração e número de Abbe

5. Número de Abbe ν

O número de Abbe é usado para descrever as propriedades de dispersão de uma lente. É a razão entre o ângulo de deflexão δe e o ângulo de dispersão principal δF’C’.
Um número de Abbe baixo indica um alto nível de dispersão. O número de Abbe não deve ser menor que 30 para assegurar que as franjas de cores não atrapalham a visão periférica.

Quanto mais elevado o índice de refração n:

  • mais elevada a reflexão ρ
  • mais elevada a dispersão principal Δn
  • mais baixo o número de Abbe ν
  • mais baixa a transmitância τ

Abbe number

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6. Potência equivalente F

A potência equivalente F é o inverso do comprimento focal, medido em metros. Tal como a potência equivalente de uma superfície oticamente efetiva, a potência equivalente de uma lente é dada em dioptrias (dpt).

A potência de superfície é determinada pela razão da diferença entre os índices de refração de dois meios e o raio de curvatura da superfície. As duas potências de superfície F1 e F2 resultam na potência equivalente F de uma lente, tendo em consideração a espessura (t) do centro.

Parâmetros óticos, Potência equivalente F

Parâmetros para determinar a potência equivalente

7. Potência de vértice posterior F’n

Na ótica oftálmica não apenas a potência equivalente Fn é usada para definir a potência de uma lente, mas também a potência de vértice posterior. Ela é o inverso do comprimento focal de vértice posterior f’n, indicado em metros.

Um lensômetro é usado para medir a potência de vértice posterior de uma lente.

Parâmetros óticos, Fator de forma S

8. Fator de forma S

A imagem na retina de um olho corrigido com óculos tem um tamanho diferente da imagem na retina de um olho emetrope (normal) de mesmo comprimento. Esta diferença no tamanho da imagem é dependente do fator de forma da lente, assim como de outros fatores.
O fator de forma é a razão entre a potência de vértice posterior e a potência equivalente. Numa lente com espessura finita, a potência equivalente e a potência de vértice posterior são diferentes (F ≠ F’n). O fator de forma (S) é então maior que 1 (S > 1). Uma lente imaginária infinitamente fina tem um fator de forma de 1 (S = 1), quer dizer, apenas no caso de uma lente infinitamente fina é que F’n = F.

 

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