《医用物理学》第11章 眼睛的屈光-教学课件（非AI生成）.pptxVIP

第十一章眼睛的屈光

第一节眼睛的屈光系统

第二节球面的屈光

第三节透镜的屈光

第四节眼睛的屈光不正及其物理矫正

1

第一节眼睛的屈光系统

主要内容：

一、眼的生理结构

二、眼的光学结构

2

角膜(1.376)房水(1.336)

瞳孔

晶状体(1.406)→玻璃体(1.336)

视网膜

睫状体

晶状体

瞳孔

角膜一

虹膜

巩膜

脉络膜

视网膜

玻璃体

视神经

1.1眼的生理结构

—眼肌

1.2示意眼

几何光学：人眼是一个由不同介质组成的共轴多球面系统。

表征眼睛屈光的三要元素：曲率半径、厚度和折射率。

实际的人眼可以近似用一个如图11-2所示的共轴光学系统来表征。这个由五种介质组成的系统称为示意眼。

1.3眼的光学结构——简化眼

FCF₂

15.73mm

k-f₁=15.7mm—f₂=22.92mm—

一侧是空气n=1一侧是水n=4/3

分界面为球面(r=5.73mm左右可调节)

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第二节球面的屈光

6

2.1单球面折射系统

1.概念

顶点、曲率中心、曲率半径、主光轴、近轴光线

7

n

nsini=nsinii=α+θi=θ-β

7+3-“R”

重要公式

8

成像规律

nn2n2-n¹

U+vR

其中：n,—物方折射率

n₂—像方折射率

U—物距(实物取正、虚物取负)V—像距(实像取正、虚象取负)

R—球面半径(球心在像方取正、球心在物方取负)

9

2.单球面的焦距

物方焦距

无穷远处的像所对应的物点，用F₁表示。

F₁到折射面顶点的距离为物方焦距，用f,表示。f₁0会聚作用、f₁0发散作用。

将v=○代入折射公式得：

|nr₁-n2-Rn

F₁

f

10

像方焦距

与无穷远处物体所对应的像点，用F₂表示。

F₂到折射面顶点的距离称为像方焦距，用f₂表示。f₂0会聚作用、f₂0发散作用

将u=o代入单球面折射公式得：

f₂=n₂R

n2-n

F₂

n

f₂

11

3.单球面的焦度

决定折射面折射本领的量(n₂-n₁)/R,用φ表示

D=n₂

单位：屈光度(D),1D=1/m1D=100度

Φ0单球面折射系统具有会聚作用

Φ0单球面折射系统具有发散作用

|Φ|值大，单球面折射系统会聚(发散)能力强

|φ|值小，单球面折射系统会聚(发散)能力弱

R

-n

12

解：

3+”-”

R=-12cm13

例1:某种液体(n₁=1.3)和玻璃(n₂=1.5)的分界面为球面。在液体中有一物体放在这个折射球面的主光轴上离球面39cm处，并在球面前30cm处成一虚像。求该折射球面的曲率半径，并指出哪一种媒质处于球面的凹侧。

u

液体处于折射面的凹侧

例2:圆柱形玻璃棒(n=1.5)的一端是半径为2cm的凸球面。

求：(1)当棒置于空气中时，在棒的轴线上距离棒端外8cm处的物点所成像的位置。(2)若将此棒放入水(n=1.33)中时，物距不变，像距应是多少(设棒足够长)?

14

解：当棒置于空气中时，n₁=1.0,n₂=1.5,r=2cm,u=8cm,代入公式

得：v=12cm为实像

当棒放入水中时，n₁=1.33,n₂=1.5,r=2cm,u=8cm,代入公式

1.331.51.5-1.33

十

8v2

cm,为虚像，

15

得：v=-18.5且像在棒外。

2.2共轴多球面

例：有一玻璃球(n=1.5)置于空气中(n=1),其半径为10cm,当点光源置于球前40cm处，求近轴光线通过玻璃后的成

像位置。

1

1.5

20

+³-³

v₁=60cm

v₂=11.4cm

16

解：1

40

1

60

本节小结

一、概念

1、物点、像点

2、物方、像方

3、实像与虚像实物与虚物

4、焦距

5、焦度

17

二、重要公式

+=n²Rn

①=R

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第三节透镜的屈光

19

重要公式

薄透镜U₂=-V¹

两式相加得

3.1薄透镜

证明：

1

r1r2

20

注：Φ0会聚透镜、凸透镜(中厚边薄—双凸、平凸、弯月)

Φ0发散透镜、凹透镜(中薄边厚—双凹、平凹、弯月)

φ|值大，透镜的会聚(发散)能力强|φ|值小，透镜的会聚(发散)能力弱

2、空气中透镜的焦距和焦度

重要公式

1