眼鏡片是眼鏡的重要組成部分之一，眼鏡要實(shí)現(xiàn)它所具有的各個(gè)功能，均是通過(guò)眼鏡片來(lái)完成。例如，普通眼鏡要依靠鏡片來(lái)矯正各種屈光不正和老視;保護(hù)眼鏡要通過(guò)鏡片來(lái)遮風(fēng)、擋光和安全防護(hù)等，可以說(shuō)沒(méi)有無(wú)鏡片的眼鏡，而有無(wú)鏡架的眼鏡。
現(xiàn)代的眼鏡片是一組非常復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，它是多種材料和膜層的組合體，具有一定的特性。眼鏡片材料作為鏡片的重要組成部分之一，其作用不僅僅是參與了鏡片的矯正功能，而且它還是鏡片系統(tǒng)鍍膜處理的基礎(chǔ)，鏡片的材料與所鍍的膜層是密切相關(guān)的。眼鏡學(xué)的研究目的就是要通過(guò)配戴矯正鏡片使屈光不正的眼睛視物清晰，所以在選用鏡片材料時(shí)，需要考慮影響鏡片屈光作用的因素。
一、影響眼鏡片屈光作用的主要因素
1、幾何特性
鏡片的幾何特性主要包括鏡片的曲率半徑和表面形狀。
2、物理化學(xué)特性
鏡片的物理化學(xué)特性主要包括鏡片的折射率、阿貝系數(shù)等。眼鏡學(xué)的研究與發(fā)展就是要對(duì)以上影響因素合理地設(shè)計(jì)、很好地控制，以便不斷地完善眼鏡片的光學(xué)矯正效果。
二、眼鏡片的主要特性
眼鏡片的主要特性有光學(xué)性質(zhì)、機(jī)械和熱性質(zhì)、電性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。
(一)光學(xué)性質(zhì)
光學(xué)性質(zhì)是指計(jì)算屈光作用和控制光學(xué)性能的特性。
(二)機(jī)械和熱性質(zhì)
機(jī)械和熱性質(zhì)是指鏡片形狀及抗變形能力的特性。
(三)電性質(zhì)
電性質(zhì)是指材料的電磁波和電效應(yīng)的特性。
(四)化學(xué)性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)是指通過(guò)外界所接觸的化學(xué)物質(zhì)了解材料的相應(yīng)變化的特性。
三、眼鏡片的光學(xué)性質(zhì)
光學(xué)性質(zhì)是材料的基本性質(zhì)。材料的光學(xué)性質(zhì)與眼鏡片在日常生活中所碰到的各種光學(xué)現(xiàn)象相符合，主要有光線(xiàn)在眼鏡片兩個(gè)表面的折射、反射、鏡片本身的吸收以及散射現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象。光線(xiàn)經(jīng)過(guò)鏡片的表面發(fā)生折射時(shí)將遵循折射定律。
(一)折射率
折射率是反映鏡片材料折射能力的一個(gè)參數(shù)。折射率值越大，光線(xiàn)進(jìn)入鏡片偏離得就越遠(yuǎn)。一般情況下，折射率值越大，鏡片厚度越小，鏡片的重量越輕。
(二)色散系數(shù)
色散現(xiàn)象是指由于不同顏色的光線(xiàn)，波長(zhǎng)不同，折射率也不同，當(dāng)白色光線(xiàn)被折射后，所產(chǎn)生的顏色像差即為色散現(xiàn)象。材料的色散能力可以由阿貝數(shù)來(lái)描述。阿貝數(shù)的大小與材料的色散成反比，即阿貝數(shù)越大，表示該材料的色散越小。通常情況下，眼鏡片材料的阿貝數(shù)為30-60。一般眼鏡片的折射率越高，色散越大，阿貝數(shù)就越低。
盡管所有眼鏡片都存在色散，但是在鏡片的中心這個(gè)因素可以被忽略。只有高色散材料制造的鏡片周邊部容易出現(xiàn)色散現(xiàn)象，例如離光軸比較遠(yuǎn)的鏡片邊緣有彩色條紋。光在鏡片表面產(chǎn)生折射的同時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生反射。光線(xiàn)經(jīng)過(guò)鏡片的表面發(fā)生反射時(shí)也將遵循反射定律。光的反射對(duì)眼鏡片的成像有一定的影響，例如影響鏡片的清晰度，使其透光性能下降;鏡片的表面會(huì)產(chǎn)生干擾性反射光，即形成虛像;眩光等。通常情況下，鏡片材料的折射率越高，因反射所損失的光就越多。當(dāng)然，在鏡片表面鍍?cè)鐾改ぁ㈠兌鄬訙p反射膜將會(huì)得到改善。
(三)光的吸收
眼鏡片光的吸收通常是指鏡片材料內(nèi)部對(duì)光線(xiàn)的吸收，其表示方式為鏡片前后表面對(duì)光線(xiàn)吸收的百分比。例如，30%的光線(xiàn)吸收表示有30%的光通量在鏡片內(nèi)部的減少。材料的光吸收遵循郎伯定律(Lambert'sLaw)，該定律表明光吸收是隨著鏡片厚度的變化呈指數(shù)性的變化。鏡片材料對(duì)光的吸收會(huì)減少光透過(guò)率，對(duì)于普通鏡片來(lái)說(shuō)，這部分光的損失可以忽略，但如果鏡片為有色鏡片，如染色鏡片、變色鏡片等，光的吸收量會(huì)很大，這就要求光的吸收量要符合我們的設(shè)計(jì)要求。
(四)光的散射
散射是指光在各個(gè)方向上被散播的一種現(xiàn)象。其一般在固體的表面或透明材料的內(nèi)部產(chǎn)生。理論上來(lái)講，眼鏡片表面沒(méi)有散射發(fā)生，因?yàn)殓R片經(jīng)過(guò)拋光等工藝過(guò)程表面相當(dāng)光滑，消除了這種現(xiàn)象。對(duì)于合格的眼鏡片來(lái)說(shuō)，鏡片內(nèi)部的散射也是非常有限的，通?？梢院雎圆挥?jì)。
但是對(duì)于以下情況，光的散射現(xiàn)象就會(huì)影響到鏡片的光學(xué)成像。例如，當(dāng)鏡片因外界污染而被弄臟或者是因油污等而模糊不清時(shí)，鏡片表面呈現(xiàn)不光滑，會(huì)產(chǎn)生光的散射而影響光學(xué)成像，必須加以考慮。此外，如果鏡片內(nèi)部質(zhì)量欠佳，則會(huì)在鏡片內(nèi)產(chǎn)生散射光線(xiàn)，鏡片呈現(xiàn)黃色或者是乳白色，此時(shí)也應(yīng)加以考慮。
(五)光的衍射
衍射是指當(dāng)光波在行進(jìn)中遇到小的障礙而改變行進(jìn)方向的一種現(xiàn)象。在眼鏡的使用中，衍射現(xiàn)象是必須要引起高度重視的。因?yàn)槿绻坨R使用不當(dāng)或者是在鏡片的表面有磨損時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，這樣就會(huì)對(duì)鏡片的成像產(chǎn)生異常干擾。
四、機(jī)械性質(zhì)
機(jī)械性質(zhì)通常是反映固體材料的特性，它規(guī)定了材料的質(zhì)量、體積和尺寸以及材料對(duì)變形和沖擊的抵抗力。我們常見(jiàn)的反映鏡片的機(jī)械性質(zhì)有密度、硬度、彈性模量、抗沖擊性和抗斷開(kāi)點(diǎn)等。
(一)密度
密度是指物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值。該量沒(méi)有單位，它是在標(biāo)準(zhǔn)條件下對(duì)固體的一個(gè)參考標(biāo)準(zhǔn)。
(二)硬度
硬度是指達(dá)到一定變性時(shí)所必須的力。硬度是衡量眼鏡片質(zhì)量檔次的重要因素之一，不同硬度的鏡片材料有不同的加工方法和技術(shù)要求。
(三)彈性模量
彈性模量是指出現(xiàn)壓力和排除壓力后恢復(fù)最初形狀時(shí)產(chǎn)生的相應(yīng)變形之間的比率，通常是指高度或體積的比率
(四)抗沖擊性
抗沖擊性是眼鏡片材料所必須要求的機(jī)械性質(zhì)之一。抗沖擊性的測(cè)試方法常采用由美國(guó)食品和藥物管理機(jī)構(gòu)(FDA)規(guī)定的一項(xiàng)落球測(cè)試來(lái)表示。落球測(cè)試的具體方法為：使用一個(gè)16克的鋼球，從1.27米的高度對(duì)準(zhǔn)鏡片中心落下，若鏡片不發(fā)生損壞，則其抗沖擊性性能好，否則抗沖擊性性能差。
(五)抗斷開(kāi)點(diǎn)
抗斷開(kāi)點(diǎn)也是眼鏡片材料所必須要求的機(jī)械性質(zhì)之一。
抗斷開(kāi)點(diǎn)的測(cè)試方法采用由歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)制定的“CEN靜態(tài)變形測(cè)試”的方法。該測(cè)試的具體方法為：在一個(gè)恒定的速度下，對(duì)被測(cè)鏡片逐漸增加壓力，直至達(dá)到100牛頓，若鏡片不發(fā)生損壞，則其抗斷開(kāi)點(diǎn)性能好;若材料變形超過(guò)4.5mm，則其抗斷開(kāi)點(diǎn)性能偏差;若鏡片發(fā)生損壞，則其抗斷開(kāi)點(diǎn)性能差。
五、熱性質(zhì)
熱性質(zhì)是指在溫度的影響下鏡片材料的變化狀態(tài)。熱性質(zhì)主要包括熱導(dǎo)率、比熱容、線(xiàn)性膨脹系數(shù)、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、鏡片的應(yīng)力溫度等。
六、電性質(zhì)
電性質(zhì)表示材料的電磁波和電效應(yīng)的特性，有時(shí)需要將鏡片的光學(xué)性質(zhì)和電性質(zhì)聯(lián)系起來(lái)考慮。通常鏡片材料在制造時(shí)需要考慮以下兩個(gè)參數(shù)，介電強(qiáng)度和預(yù)定頻率下的介電損耗系數(shù)。
七、化學(xué)性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)是指在眼鏡片的制造和日常使用中，鏡片材料對(duì)于化學(xué)物質(zhì)的反映特性，或者是在某些極端條件下鏡片材料的反映特性。例如，加速老化實(shí)驗(yàn)是為了測(cè)試材料的可靠度，測(cè)試時(shí)通常使用冷水、熱水、酸類(lèi)以及各種有機(jī)溶劑。
