应用光学第二版胡玉禧课件第6章.pdf

第六章 目视光学系统 本章概述：本章主要介绍放大镜、显微镜和望远镜这一类 本章概述：本章主要介绍放大镜、显微镜和望远镜这一类 和人眼配合使用的光学系统—— 目视光学系统的成像原 和人眼配合使用的光学系统—— 目视光学系统的成像原 理，结构特点以及对该类系统的要求。 理，结构特点以及对该类系统的要求。 教学目的：通过本章的学习，使学生 教学目的： 懂得目视光学系统（如放大镜、显微镜、望远镜等）的 成像特性；了解组成上述系统的物镜和目镜的结构型式、 设计要求及其主要光学参数等。 教学重点：显微镜、望远镜的结构和主要参数计算 教学重点： 教学难点：视觉放大率及其与角放大率区别，显微镜和望 教学难点： 远镜的视场 教学方法：讲授法。 教学方法： 课时分配：1.0 + 2.0 + 2.0 + 2.0 + 0.5 + 0.5 = 8学时 课时分配： 第六章 目视光学系统 例题 [补充题] ； 例题 作业 [P157-158，习题6-1，2，4，6，7 ]； 作业 练习[习题6-3，8]，补充题： 练习 1.当进入已开演的电影院时，看不清周围的人和座位，为什 么过一会就能看清了？当白天走出电影院时，感到光线特别 强，这是为什么？ 2.凹透镜可否单独用作放大镜？ 3 ．一架显微镜的筒长为150 mm，如果物镜的焦距为20 mm，目镜的放大率为12.5 ×，试问，当数值孔径为0.1时， 该显微镜的视放大率是否在适用范围？ 4 ．显微镜与望远镜有哪些共同点？又有哪些不同点？ 第六章 目视光学系统 §6-1 人眼的光学特性 一、人眼的构造 人的眼睛本身相当于一个光学仪器（或说摄影光学系 统），外表大体为球形，结构包括（从光学角度看来）： 1、角膜 （厚0.55mm，n=1.3771 ）。 2、前室 (充满n=1.3374的透明的水状液) 。 3、虹彩 （变化范围2 －8mm ）。 4、水晶体 （在自然状态下，其前表面的半径为 10.2mm，后表面半径为6mm 。各层的折射率不同，中 央为1.42，最外层为1.373。） 5、后室 （折射率为1.336 （透明））。 第六章 目视光学系统 6、视网膜 7、脉络膜 ε 8、黄斑 d 9、盲点 10、巩膜 视轴――黄斑中心与眼睛光学系统像方节点的连线。 *人眼视场很大，可达150°；但只有视轴周围6°～8°范围 的物体能被清晰观察。 →在观察物体时，眼球自动旋转，使视轴对准物体。 第六章 目视光学系统 人眼的结构特性如下: ①水晶体好似是一双凸透镜，故可用单透镜系统进行分 析计算； ②人眼系统的物、象方焦距并不相等，f=-17.055mm， f=22.875mm； ③眼有较大的视场，大约150º 左右。 ④成倒像 ⑤瞳孔是系统的可变光阑 白内障的成因:白内障是眼睛内晶状体发生混浊由透明变成不透明， 阻碍光线进入眼内，从而影响了视力。初期混浊对视力影响不大， 而后渐加重，明显影响视力甚至失明。 第六章 目视光学系统 二、眼睛的调节 1、眼睛的视度调节——眼睛成像系统对任意距离的物 体自动改变焦距的这个过程称眼睛的视度调节。 正常人眼睛在完全放松的自然状态下，无限远物体成 像在视网膜上（即眼睛的像方焦点在网膜上），观察近 距离物体时，水晶体周围的肌肉向内收缩——水晶体前 表面半径变小，焦距缩短，后焦点前移，使有限距离的 物体成像在网膜上： 1 1 1 n( 1)d − 2 − − ( +1)( ) n 由 f r r