《眼的光学系统》PPT课件.ppt

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1、眼的光学系统第一节几何光学基础当两种不同折射率的透明媒质的分界面为球面的一部分时，所产生的折射现象称为单球面折射。一、单球面折射此式为单球面成像公式二、共轴球面系统如果两个或两个以上的折射面的曲率中心在同一直线上，它们便组成共轴球面系统。共轴球面系统的成像决定于入射光依次在每一个折射面上的折射结果。薄透镜成像公式：称为薄透镜公式的高斯形式三、透镜成像薄透镜的焦距越短，它对光线的会聚或发散本领越强，所以人们用焦距的倒数来表示透镜对光线的会聚或发散本领，称为透镜的焦度，即=1/f。当焦距以米为单位时，焦度的单位为屈光度。会聚透镜的焦度为正，发散透镜的为负。在配制眼镜时常以

2、度为单位，它们之间的关系是1屈光度等于100度。另：薄透镜组合两个或两个以上薄透镜组成的共轴系统，称为薄透镜组合，简称透镜组。解题方法：应用薄透镜成像公式，采用逐次成像法求出，即先求出第一透镜所成的像，此像作为第二透镜的的物，求出第二次所成的像，依此类推，直至最后一透镜成像的位置，便是物体经过透镜组成的像。设两个透镜的焦距分别为f1,f2，透镜组的物距为u,相距为v。对第一个透镜：例对第二个透镜：对第一个透镜：对第二个透镜：两式相加：即：紧密接触的透镜组的等效焦距的倒数等于组成它的各透镜的焦距的倒数之和。四、厚透镜厚透镜与薄透镜不同的是两折射面之间的厚度不能忽略。1、两

3、焦点2、两主点3、两节点4、作图法四、柱面透镜五、透镜的像差1、球面像差原因：远轴光线比近轴光线经透镜折射后偏折得多些球面像差的矫正2、色像差原因：不同颜色的光其折射率也不同色像差的矫正眼睛第二节眼的光学结构角膜房水虹膜瞳孔晶状体视网膜玻璃体一、眼的光学结构眼的屈光系统角膜房水晶状体玻璃体视网膜共十层，前8层对光的感觉不灵敏，第9层分布有锥状细胞和杆状细胞，第10层直接与脉络膜相联。古氏平均眼二、古氏眼和简约眼眼的各种光学常数未调节最大调节未调节最大调节折射率角膜玻璃体晶状体外层晶状体内层曲率半径前角膜后角膜晶状体前表面晶状体后表面1.3761.381.3361.417

4、.86.8-6.0101.3761.3361.381.417.86.85.33-5.33整个眼睛系统焦度第一主点距离第二主点距离第一焦点距离第二焦点距离第一节点距离第二节点距离第一焦距第二焦距58.6470.571.3841.7721.6022.086-15.707-12.39724.28721.0166.96.57.36.9-17.055-14.16922.78518.930简约眼生理学上常把眼睛简化为一个单球面折射系统，凸球面代表角膜，n＝1.33，r=5mm，f1=15mm，f2=20mmΦ=66D三、眼的调节眼的焦度能在一定范围内自动改变，才能将远近不同的成像在

5、视网膜上，眼睛能改变自身焦度的本领叫眼的调节。远点：眼睛不调节能看清的物点到眼睛的距离称为远点。正常视力的人的远点在无穷远处。明视距离：在适当光照下，最适宜而不易引起眼睛疲劳的距离为25cm。近点：眼睛最大调节能看清的物点到眼睛的距离称为近点。正常视力的人的近点在10－12cm远处。四、眼的屈光不正及其矫正正视眼：眼睛不调节时，若平行光进入眼内经过折射后刚好成像于视网膜上形成一清晰的像。非正视眼包括：近视眼、远视眼和散光眼1、近视眼：眼睛不调节时，若平行光进入眼内经过折射后汇聚于视网膜前。近视眼的矫正加发散透镜远点一近视眼的远点在眼前50cm处，今欲使其看清无限远处的物

6、体，则应配戴多少度的眼镜？解：设眼镜的焦距为f,u=,v=50cm2、远视眼：眼睛不调节时，若平行光进入眼内经过折射后汇聚于视网膜后。远视眼的矫正加汇聚透镜远点一远视眼的近点在眼前1.2m处，今欲使其看清眼前12cm处的物体，则应配戴怎样的眼镜？解：设眼镜的焦距为f,u=0.12m,v=-1.2m3、散光眼：散光眼的纵向子午线最短，横向子午线最长，其他方向的子午线介于两者之间。散光眼的矫正是配戴适当焦度的柱面透镜，以矫正屈光不正常的子午面的焦度。五、眼的象差1、色象差原因：从红光到紫光的折射率不同，成象位置不同如：波长589.3nm，59D，波长486.1nm，60D，

7、相差1D，最大相差2.25D,对黄绿光最敏感，色差对机能影响不大2、球面象差角膜球面非球面；晶状体中心折射率大；中央亮度感觉比周围强。第三节光的主观感觉光度学眼睛在感受光刺激时，能比较光的强弱；同时还能区别光色的能力。光度学色度学一、辐射通量和光通量1、辐射通量：单位时间内通过某一面积的全部辐射能。2、光通量：辐射通量中能够引起视觉的部分，也叫光流单位：流明3、视见函数：相同的光通量引起不同的明亮感觉，人眼对各种不同波长的光的相对敏感度的数量。二、发光强度、照度、面发光度和光源的亮度1、发光强度：单位立体角内的光通量。单位：坎德拉2、照度