Reloj de lente

Un reloj de lentes es un indicador de cuadrante mecánico que se utiliza para medir la potencia dióptrica de una lente . Es una versión especializada de un esferómetro . Un reloj de lentes mide la curvatura de una superficie, pero da el resultado como potencia óptica en dioptrías , suponiendo que la lente está hecha de un material con un índice de refracción particular .

El reloj de lente tiene tres sondas puntiagudas que hacen contacto con la superficie de la lente. Las dos sondas exteriores están fijas mientras que la central se mueve y se retrae a medida que el instrumento se presiona sobre la superficie de la lente. A medida que la sonda se retrae, la manecilla de la esfera gira en una cantidad proporcional a la distancia.

La potencia óptica de la superficie viene dada por ${\estilo de visualización \phi}$

${\displaystyle \phi ={2(n-1)s \sobre (D/2)^{2}},}$

donde es el índice de refracción del vidrio, es la distancia vertical ( sagita ) entre las sondas central y exterior, y es la separación horizontal de las sondas exteriores. Para calcular en dioptrías , tanto y deben especificarse en metros . ${\estilo de visualización n}$${\estilo de visualización s}$${\estilo de visualización D}$${\estilo de visualización \phi}$${\estilo de visualización s}$${\estilo de visualización D}$

Un reloj de lente típico está calibrado para mostrar la potencia de una superficie de vidrio de corona , con un índice de refracción de 1,523. Si la lente está hecha de algún otro material, la lectura debe ajustarse para corregir la diferencia en el índice de refracción.

Al medir ambos lados de la lente y sumar las potencias de las superficies, se obtiene la potencia óptica aproximada de toda la lente. (Esta aproximación se basa en el supuesto de que la lente es relativamente delgada ).

El radio de curvatura de la superficie se puede obtener a partir de la potencia óptica dada por el reloj de lentes utilizando la fórmula ${\estilo de visualización R}$

${\displaystyle R={(n-1) \sobre \phi },}$

donde es el índice de refracción para el cual está calibrado el reloj de lentes , independientemente del índice real de la lente que se está midiendo. Si la lente está hecha de vidrio con algún otro índice , la potencia óptica real de la superficie se puede obtener utilizando ${\estilo de visualización n}$${\estilo de visualización n_{2}}$

${\displaystyle \phi ={(n_{2}-1) \sobre R}.}$

Una lente bicóncava hecha de vidrio flint con un índice de 1,7 se mide con un reloj de lentes calibrado para vidrio crown con un índice de 1,523. Para esta lente en particular, el reloj de lentes proporciona potencias de superficie de -3,0 y -7,0 dioptrías (dpt). Debido a que el reloj está calibrado para un índice de refracción diferente, la potencia óptica de la lente no es la suma de las potencias de superficie proporcionadas por el reloj. La potencia óptica de la lente se obtiene de la siguiente manera:

En primer lugar se obtienen los radios de curvatura:

${\displaystyle R_{1}={(1.523-1) \over -3.0\ \mathrm {dpt} }=-0.174\ \mathrm {m} }$

${\displaystyle R_{2}={(1.523-1) \over -7.0\ \mathrm {dpt} }=-0.0747\ \mathrm {m} }$

A continuación se obtienen las potencias ópticas de cada superficie:

${\displaystyle \phi _{1}={(1.7-1) \over -0.174\ \mathrm {m} }=-4.02\ \mathrm {dpt} }$

${\displaystyle \phi _{2}={(1.7-1) \over -0.0747\ \mathrm {m} }=-9.37\ \mathrm {dpt} }$

Por último, si la lente es delgada, se pueden sumar las potencias de cada superficie para obtener la potencia óptica aproximada de toda la lente: −13,4 dioptrías. La potencia real, medida con un vertómetro o un lensómetro , puede diferir hasta en 0,1 dioptrías.

También se puede utilizar un reloj de lentes para estimar el grosor de objetos delgados, como una lente de contacto dura o permeable al gas . Lo ideal sería utilizar un medidor de grosor de dial para lentes de contacto para esto, pero se puede utilizar un reloj de lentes si no se dispone de un medidor de grosor de dial. Para ello, se coloca la lente de contacto con el lado cóncavo hacia arriba sobre una mesa u otra superficie dura. Luego se coloca el reloj de lentes sobre ella de manera que la punta central entre en contacto con la lente lo más cerca posible de su centro y las puntas externas descansen sobre la mesa. El grosor de la lente es entonces la sagita en la fórmula anterior y se puede calcular a partir de la lectura de potencia óptica, si se conoce la distancia entre las puntas externas. ${\displaystyle s}$

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