眼睛的结构及工作原理.doc

第一章 透 镜 第一节 眼 睛 眼睛的结构 人的眼睛为一个直径为2cm的球体。眼球的前部凸出的透明部分，称为角膜。眼球里有一个含有纤维胶质的透明液体，称为晶状体。晶状体与角膜之间充满无色透明液体——水样液，晶状体与视网膜之间充满无色透明胶状物质——玻璃体。角膜、水样液、晶状体和玻璃体的共同作用相当于一个凸透镜。从物体射进眼里的光经过这个凸透镜折射后，在视网膜上成一倒立的缩小的实象，刺激分布在视网膜上的感光细胞，视觉神经将这种刺激传给大脑视觉中枢，从而使我们产生视觉——看见了眼前的物体。 眼睛的调节 正常的眼睛眺望远方时，远处物体的像成在视网膜上。在观看近处物体时，物距缩短了，像仍然成在视网膜上。这是因为晶状体本身是有弹性的，可以靠周围肌肉的运动改变它的表面的弯曲程度，在观看远方物体时，晶状体由于周围肌肉的作用，表面弯曲程度最小，这时眼睛的焦距最大。在观看较近处物体时，也是由于周围肌肉的作用，晶状体表面弯曲程度变大，焦距缩短。因此，正常眼无论是看远处物体还是看较近处物体，像都能成在视网膜上。可见眼睛是精巧的变焦距系统，当物距改变时，它能靠改变晶状体表面的弯曲程度改变眼睛的焦距。这种作用叫做眼睛的调节。 眼睛的调节作用是有一定限度的。当晶状体表面弯曲程度最小，眼睛的焦距最大，人眼能看到的最远点，成为眼睛的远点。正常眼睛的远点在无穷远处。当晶状体表面弯曲程度最大，眼睛的焦距最小，人眼能看到的最近点，成为眼睛的近点。正常眼睛的近点约在离眼睛10cm处。也就是说靠眼睛的调节作用，正常眼睛看清物体的范围是从离眼10cm处到无穷远。在合适照明的情况下，正常眼睛观看距眼睛25cm处的物体，不容易疲劳，通常把25cm称为明视距离。 近视眼和远视眼 近视眼的视网膜距晶状体过远,或者晶状体比正常眼睛的晶状体凸一些,因此从无穷远处射来的平行光不能会聚在视网膜上，而会聚于视网膜前(图27-20甲).所以近视眼的远点不在无穷远处，而在某个有限距离处,近视眼的进点也比正常眼近.近视眼的明视距离小于25cm。配戴适当的凹透镜做眼睛，可矫正近视眼视力（图27-20乙）。 远视眼的视网膜距晶状体过近，或者晶状体比正常眼睛的晶状体扁平些，平行光的会聚点在视网膜后（图27-21甲），即到达视网膜上的会聚光尚未成像，必须调节晶状体再凸一些，才能使平行光会聚在视网膜上。远视眼的近点比正常眼远写。远视眼的明视距离大于25cm，配戴适当的凸透镜做眼睛，可矫正远视眼的视力（图27-21乙）。 眼镜的焦度和屈光度 透镜焦距的倒数，称为透镜的焦度。我们知道，对凸透镜（或凹透镜）来说，焦距f越小，对光的会聚（或发散）作用越大，焦距的倒数（1/f）即焦度的数值也越大。因此用焦度的大小反映其对光的会聚（或发散）能力的大小更为直接。即焦度这个物理量反映了透镜对光的聚集能力。焦度的单位叫屈光度，人们规定，f=1m的透镜焦度为1屈光度。同凸透镜和凹透镜焦距正负的规定一样，凸透镜的焦度为正，凹透镜的焦度为负。眼镜的焦度通常用“度”作单位，1度等于1屈光度的百分之一，即1屈光度=100度。例如，一付用焦距为50cm的凸透镜制作的眼镜，它的焦度为1/0.5cm=2屈光度，即200度。另一付用焦距为-40 cm的凹透镜制作的眼镜，它的焦度为1/-0.4m=-2.5屈光度,即-250度. 练 习 一 1、正常眼睛从看远处物体变为观看近处物体时（ ） 晶状体表面弯曲程度变大，眼睛的焦距变大 晶状体表面弯曲程度变大，眼睛的焦距变小 晶状体表面弯曲程度变小，眼睛的焦距变大 晶状体表面弯曲程度变小，眼睛的焦距变小 2、造成近视眼的缺陷原因是（ ） 晶状体比正常眼睛扁一些，或者晶状体距视网膜过近 晶状体比正常眼睛扁一些，或者晶状体距视网膜过远 晶状体比正常眼睛凸一些，或者晶状体距视网膜过近 晶状体比正常眼睛凸一些，或者晶状体距视网膜过远 3、平行光进入近视眼中（ ） 会聚于视网膜前，可配戴凸透镜作的眼镜矫正视力 会聚于视网膜前，可配戴凹透镜作的眼镜矫正视力 会聚点在视网膜后，可配戴凸透镜作的眼镜矫正视力 会聚点在视网膜后，可配戴凹镜作的眼镜矫正视力 第二节 放大镜 视角 用眼睛观看物体时，能否看清楚物体与物体在视网膜上成像的大小有关。视网膜上像的大小决定与眼睛的光心对物体所张的角度，即眼睛的光心O向物体两端所引的两条直线所夹的角，如图27-22所示，这个角称为视角。 要使两个物体或一个物体上的两个点能被眼睛区分开，必须使他们的像能够落在两个不同的感光细胞上，为此观看它们的视角必须大于一定的数值，由实验可知，正常眼睛能够分辨清楚两个点的最小视角约为1’。 为了分辨清楚物体的细节，就需要增大观看物体的视角。将物体向眼睛移近可以增大