Задача:дисперсия света на примере

[Pphantom]

4rward в сообщении #1296190 писал(а):

Есть ли мысли касательно того, как это может происходить?

А какая у этих приборов вообще погрешность? А то, возможно, десяток микрон разницы - это просто норма.

-- 09.03.2018, 17:04 --

realeugene в сообщении #1296211 писал(а):

Точность измерения ±0,02 мм

А, ну вот и ответ. Тем самым результаты одинаковы.

[amon]

SVD-d в сообщении #1296209 писал(а):

Что-то не так.

Когда писал, вместо "микро.." по привычке написал "нано..". Исправлять не буду.

[4rward]

SVD-d в сообщении #1296199 писал(а):

... в приборе уже заложен математический аппарат, учитывающий конкретную длину волны, и все рассуждения про большее или меньшее преломление уже учтены....

В этих аппаратах имеются некие константы, т.н индекс рефракции, в т.ч. для роговицы. Индекс рефракции зашит в программу и является в данном случае результатом отношения оптической толщины к геометрической. Я правильно понимаю, что после измерения толщины роговицы я получаю на мониторе именно геометрическую толщину в результате машинного вычисления , а не оптическую?
И второй вопрос: константу индекса рефракции мы в приборе менять не можем. Но давайте представим ситуацию, когда он по тем или иным причинам уменьшился или увеличился в роговице . Означает ли это, что в этом случае толщина роговицы будет толще и тоньше соответственно при измерении прибором с 475 нм? При этом при измерении прибором 840 нм, ввиду меньшей дисперсии ИК света, толщина роговицы будет тоже меняться, но меньше, по сравнению с результатами на приборе с 475 нм ?

-- 09.03.2018, 22:21 --

realeugene в сообщении #1296201 писал(а):

Согласно найденным мною описаниям, это, ведь, ретинальный томограф? То есть, он предназначен для измерения толщины сетчатки, находящейся глубоко в глазу за стекловидным телом и хрусталиком с роговицей? Почему вы думаете, что при помощи него можно измерять параметры роговицы или, вообще, очковой линзы в воздухе сколь бы ни было точно?

Там есть специальный режим как раз для измерения толщины роговицы. Это заложено в дополнительный функционал.

-- 09.03.2018, 22:23 --

amon в сообщении #1296208 писал(а):

Почему вы думаете, что при помощи него можно измерять параметры роговицы или, вообще, очковой линзы в воздухе сколь бы ни было точно?
И в дополнение. Точность измерения прибора №2 (для прибора №1 этот параметр вообще не приводится) 20 нанометров. С этой точностью результаты совпадают, и проблемы нет.

Про прибор №1 - разрешающая способность 5 мкм. Больше в официальной тех документации про точность информации нет.

[amon]

4rward в сообщении #1296277 писал(а):

Про прибор №1 - разрешающая способность 5 мкм.

Давайте еще раз попробуем. Я ошибочно вместо 20 микрометров написал 20 нанометров. Это точность одного из приборов. Тогда если два измерения различаются на величину меньше чем эти персловутые 20 микрон, то результаты этих измерений следует считать одинаковыми независимо от точности второго измерения. Это ровно Ваш случай. 536 микрометров отличается от 523 микрометров на 13 микрометров, что меньше погрешности одного из приборов. Поэтому эти значения следует считать равными.

Хотя это ни на что не влияет, замечу, что 5 микрон это разрешающая способность томографа, т.е. объект меньшего размера прибор просто не видит. К точности измерения толщин эта величина никакого отношения не имеет.

[4rward]

amon в сообщении #1296295 писал(а):

Давайте еще раз попробуем. Я ошибочно вместо 20 микрометров написал 20 нанометров. Это точность одного из приборов. Тогда если два измерения различаются на величину меньше чем эти персловутые 20 микрон, то результаты этих измерений следует считать одинаковыми независимо от точности второго измерения. Это ровно Ваш случай. 536 микрометров отличается от 523 микрометров на 13 микрометров, что меньше погрешности одного из приборов. Поэтому эти значения следует считать равными.

Хотя это ни на что не влияет, замечу, что 5 микрон это разрешающая способность томографа, т.е. объект меньшего размера прибор просто не видит. К точности измерения толщин эта величина никакого отношения не имеет.

Спасибо за подробное объяснение! Касательно нано- и микро- я впринцмпе понял сразу что это просто опечатка (+читаю посты выше, где это обсуждалось)). Про разрешающую способность 5 микрон добавил исключительно для уточнения тех информации. Касательно разрешающей способности: чем она выше, тем точнее измерение толщин, разве не так? И непонятно почему в тех документации не указана погрешность при этой разрешающей способности, ведь она все равно должна быть.

-- 10.03.2018, 09:31 --

4rward в сообщении #1296277 писал(а):

Цитата:

В этих аппаратах имеются некие константы, т.н индекс рефракции, в т.ч. для роговицы. Индекс рефракции изначально зашит в программу и является в данном случае результатом отношения оптической толщины к геометрической. Я правильно понимаю, что после измерения толщины роговицы я получаю на мониторе именно геометрическую толщину в результате машинного вычисления , а не оптическую?
И второй вопрос: константу индекса рефракции мы в приборе менять не можем. Но давайте представим ситуацию, когда он по тем или иным причинам уменьшился или увеличился в роговице . Означает ли это, что в этом случае толщина роговицы будет толще и тоньше соответственно при измерении прибором с 475 нм? При этом при измерении прибором 840 нм, ввиду меньшей дисперсии ИК света, толщина роговицы будет тоже меняться, но меньше, по сравнению с результатами на приборе с 475 нм ?

Очень интересно ваше мнение по этому поводу?

[realeugene]

4rward в сообщении #1296277 писал(а):

Я правильно понимаю, что после измерения толщины роговицы я получаю на мониторе именно геометрическую толщину в результате машинного вычисления , а не оптическую?

Вы офтальмолог? Я бы предположил именно это, если в инструкции не написано иное. Офтальмологам, ведь, нужна для работы с глазом геометрическая толщина?

4rward в сообщении #1296277 писал(а):

Но давайте представим ситуацию, когда он по тем или иным причинам уменьшился или увеличился в роговице . Означает ли это, что в этом случае толщина роговицы будет толще и тоньше соответственно при измерении прибором с 475 нм?

Нельзя так утверждать, не разобравшись детально в работе этого когерентного оптического томографа и в заложенных в него моделях. Прибор сложный, интуиция может и обмануть. Мне, например, прежде всего непонятно, как он вообще видит нижний край роговицы: в интернете написано, что индекс рефракции водянистой влаги равен индексу рефракции роговицы, и, поэтому, при расчёте оптической силы роговицы её нижний край вообще не учитывают.

-- 10.03.2018, 11:11 --

4rward в сообщении #1296322 писал(а):

Касательно разрешающей способности: чем она выше, тем точнее измерение толщин, разве не так?

Если в двух словах, то разрешающая способность вашего прибора означает минимальное изменение толщины, которое можно при помощи него заметить, а точность - максимальное отклонение индицируемой им толщины от реальной.

[4rward]

realeugene в сообщении #1296336 писал(а):

Вы офтальмолог?

Да, вы правы. А вы физик? (простите, хотелось бы знать с кем общаюсь. В вашем профиле эта информация не указана...)

realeugene в сообщении #1296336 писал(а):

Я бы предположил именно это, если в инструкции не написано иное. Офтальмологам, ведь, нужна для работы с глазом геометрическая толщина?

Действительно в инструкции это не указано, но по логике вещей нужна именно геометрическая толщина. Просто когда читаешь мануалы хотелось бы однозначного определения понятий, а они там не указаны...
Вот выдержки из научных работ , где описывается общий принцип работы оптического когерентного томографа.
"...measured thickness in OCT is the product of the geometrical thickness and the group refractive index of the sample. The group refractive index must be used rather than the phase refractive index when the geometrical thickness needs to be obtained..."
"The OCT-measured thickness is not, however, the geometrical thickness but rather the optical thickness: the geometrical thickness is calculated by dividing the optical thickness by the refractive index. Previous measurements of corneal thickness using OCT-based techniques assumed that the refractive index was constant "
"dispersion may alter the corneal refractive index. Although OCT can yield measurements of optical corneal thickness with micron-resolution, to achieve similar accuracy for the geometric thickness, the group refractive index of the cornea must be measured "
Мне непонятно однозначно: то ли томограф меряет и пересчитывает уже по заложенному алгоритму оптику в геометрию, то ли нет. Но, скорее должно быть первое.

realeugene в сообщении #1296336 писал(а):

Нельзя так утверждать, не разобравшись детально в работе этого когерентного оптического томографа и в заложенных в него моделях. Прибор сложный, интуиция может и обмануть. Мне, например, прежде всего непонятно, как он вообще видит нижний край роговицы: в интернете написано, что индекс рефракции водянистой влаги равен индексу рефракции роговицы, и, поэтому, при расчёте оптической силы роговицы её нижний край вообще не учитывают.

"dispersion may alter the corneal refractive index. Although OCT can yield measurements of optical corneal thickness with micron-resolution, to achieve similar accuracy for the geometric thickness, the group refractive index of the cornea must be measured "
В том то и дело, что в практике индекс рефракции роговицы может меняться.Но он намертво вшит в программу в вышеуказанных приборах.
Поэтому, если индекс поменялся, то это (мое субъективное предположение) будет больше заметно прежде всего в диапазоне 475 нм, чем в 840 нм? Ведь прибор по-прежнему имеет прежний индекс рефракции?

realeugene в сообщении #1296336 писал(а):

Мне, например, прежде всего непонятно, как он вообще видит нижний край роговицы: в интернете написано, что индекс рефракции водянистой влаги равен индексу рефракции роговицы, и, поэтому, при расчёте оптической силы роговицы её нижний край вообще не учитывают.

Это неверная информация: индекс рефракции роговицы - 1.376, водянистой влаги - 1.336. Так и считают. Другое дело, если высчитывают силу рефракции всего комплекса вместе- роговицы, водянистой влаги, хрусталика, стекловидного тела, то тогда используют усредненный коэффициент индекса рефракции. Но по отдельности - они все разные.

[realeugene]

4rward в сообщении #1296144 писал(а):

Насколько я понимаю , согласно законам физики , в частности- законам дисперсии: синий свет (в данном случае 475 нм преломляется сильнее по сравнению с инфракрасным - 840 нм, следовательно толщина должна быть выше именно при измерении синим - 475 нм, а не инфракрасным - 840 нм?

Зависимость показателя преломления от длины волны не особо сильная, особенно, для оптических стёкол и полимеров и видимого света. Дисперсия в очковых линзах приводит к хроматическим аберрациям, поэтому, чем она меньше - тем лучше очки (при прочих равных). Для обычной пластиковой линзы из полимера CR-39 и вашего диапазона длин волн можно грубо оценить разницу показателя преломления порядка 1%, что для толщины 0.5 мм даст погрешность порядка 5 микрон, гораздо меньшую, чем гарантированная погрешность только одного вашего прибора.

[4rward]

realeugene в сообщении #1296523 писал(а):

Для обычной пластиковой линзы из полимера CR-39 и вашего диапазона длин волн можно грубо оценить разницу показателя преломления порядка 1%

Скажите пожалуйста, откуда такие данные? (именно 1% я имею ввиду ,сориентируйте пожалуйста).Получается , что при текущей погрешности ±0,02 мм только при разнице от 4% и выше будут заметны изменения?
Я правильно понимаю, что для того, чтобы зафиксировать эти данные нужен др прибор?

[realeugene]

4rward в сообщении #1296735 писал(а):

откуда такие данные

Из оценочного расчёта на основе числа Аббе для этого полимера в Википедии и линейной экстраполяции его показателя преломления на ваш диапазон длин волн.

Да, ещё учтите, что ваши приборы, если сами пересчитывают оптическую толщину в геометрическую, скорее всего, используют для расчётов показатели преломления роговицы именно для тех длин волн, на которых они работают, т. е. уже с учётом дисперсии света в роговице. Т. е. вы сравниваете дисперсию света в полимере с дисперсией света в роговице.

[4rward]

Спасибо всем за ответы! Вопрос следующего характера:
Если у нас имеется 2 биополимерных (силикон-гидрогель) образца одинаковой толщины. При измерении вышеперечисленными приборами обнаруживается следующее. Измеренная прибором с 840 нм толщина у двух образцов одинакова. При измерении толщин этих же образцов вторым прибором ( 475 нм) ,у первого образца результат такой же как и при измерении прибором 840 нм (максимальное расхождение примерно 2-3 микрометра) ,а вот второй образец получается в среднем на 15-20 микрон больше(именно больше, а не меньше). Измерения проводились на 10 однотипных образцах (5+5). Значит ли это, что у второго образца индекс рефракции в-ва из которого он изготовлен выше или с учетом точности измерения второго прибора (+-0.02 мм) это расхождение учитывать нельзя? И если, допустим, вы считаете, что учитывать нельзя т.к. укладывается в диапазон приборной точности ,то почему выдает значение только в плюс?