典型光学系统-眼睛与放大镜.ppt

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1、眼睛与放大镜§７-1人眼及其光学系统一、眼睛的结构——最高级的摄影系统视网膜表面为匹兹伐曲面变折射率;校正球差孔径光阑:受虹膜控制黄斑中心凹是人眼视觉最灵敏的地方。倒立的实像——与感觉神经分布有关——正像视觉神经纤维的出口，没有感光细胞，不能产生视觉人眼的构造剖视图巩膜*巩膜是眼球的第一层保护膜，白色、不透明、坚硬；角膜*角膜是巩膜的最前端部分，无色而透明；眼睛内的折射主要发生在角膜上；脉络膜*脉络膜是眼球的第二层膜，上面有供给眼睛营养的网状微血管；人眼的构造剖视图巩膜角膜脉络膜虹膜*虹膜是脉络膜的最前端部分，含有色素细胞，

2、决定眼的颜色；瞳孔*瞳孔是虹膜中间的小孔，随着外界明亮程度的不同，虹膜肌肉能使瞳孔的直径在2~8mm范围内变化；它是人眼的孔径光阑。人眼的构造剖视图巩膜角膜细胞，锥状细胞直径约5微米，长约35微米；杆状细胞直径约2微米脉络膜，长约60微米。它们在网膜上的分布式不均匀的。虹膜瞳孔视网膜*网膜是眼球的第三层膜，上面布满着感光元素，即锥状细胞和杆状黄斑中心凹人眼的构造剖视图巩膜角膜光脉络膜虹膜瞳孔视神经细胞晶状体在虹膜后面，是由两个不同曲率的面组成的透明体，黄斑中心凹神经纤维盲斑大脑盲斑视网膜水晶体人眼的构造剖视图巩膜角膜率都是不

3、均匀的，由里层到外层逐渐减少，有利于提高脉络膜成像质量。水晶体的平均折射率为1.40，其周围是毛状肌虹膜瞳孔似双凸透镜，是眼睛光学系统的成像元件，其密度和折射能改变水晶体的表面曲率，使人眼在看远近不同的物体时，黄斑中心凹盲斑水晶体视网膜人眼的构造剖视图巩膜角膜角膜和晶状体之间的空间称为前室；充满1.336的水状液；脉络膜晶状体和网膜所包围的空间称为后室;充满1.336的玻状体虹膜瞳孔总能将像成在网膜上。黄斑中心凹盲斑前室后室视网膜水晶体人眼的构造剖视图巩膜角膜脉络膜眼睛的像方节点与中心凹的连线为眼睛的视轴,在观察物虹膜瞳孔体

4、时眼睛本能地把物体瞄准在这根轴上。黄斑中心凹盲斑前室后室1.3761.3361.336光轴视轴视网膜水晶体眼睛的视场很大，可达150˚，但只有黄斑附近才能清晰识别，其他部分比较模糊，所以能看清物体的角度范围为6~8˚。从光学角度看，眼睛中最主要的是：水晶体、视网膜和瞳孔。★人眼的光学参数★静态简约眼f’=18.9~22.8mm，-f=14.2~17.1mm眼睛的物方焦距和像方焦距不相等二、眼睛的调节及校正1．眼睛的调节眼睛（通过水晶体）自动改变焦距的过程。（18mm~23mm）当肌肉完全放松时（通过调节），眼睛所能看清的最远

5、的点称为远点，其相应的距离称为远点距，以r表示（米）当肌肉在最紧张时（通过调节），眼睛所能看清的最近的点称为近点，其相应的距离称为近点距，以p表示（米）明视距离-----在阅读时，或眼睛通过目视光学仪器观测物像时，为了工作舒适，习惯上把物或像置于眼前250mm处。注:近点距离并不是明视距离250mm人眼的调节能力表示为能清晰调焦的极限距离范围，用远点距r的倒数和近点距p的倒数之差来描述，用A来表示，即单位为折光度（或称屈光度）R——远点视度P——近点视度2、眼睛的缺陷和校正正常眼睛的远点距为无限远，非正常眼睛（远视或近视）的

6、远点距为一有限值。2、眼睛的缺陷和校正正常眼在肌肉完全放松的自然状态下，能够看清楚无限远处的物体，即远点应在无限远（R=0），像方焦点正好和视网膜重合F'若不符合这一条件就是非正常眼，或称视力不正常（屈光不正）最常见的有近视眼和远视眼（先天、后天）斜视（光楔）散光（水晶体曲率半径不等，柱面镜，）老花眼属自然生理现象，不是缺陷近视眼：远点在眼睛前方有限距离处（r<0），眼球突起，焦点在视网膜前，用负透镜校正配上适当的负光焦度眼镜后，即可使无限远物体成像于眼睛的远点上，然后再经眼睛成像于网膜上，矫正了眼睛的缺陷。此时，负透镜的焦

7、距等于远点距。校正的结果：组合系统的远点在无穷远；无穷远点能在视网膜上成像。远视眼：远点在眼睛之后（r>0），眼球扁平，焦点在视网膜后，用正透镜校正。同时，远视眼看不清明视距离的近物，近点较正常眼远。对于远视眼，射入眼睛的光束只有是会聚时，才能正好聚焦在视网膜上。此时，对应的远点为虚物点配上适当的正光焦度眼镜后，即可使无限远物体成像于眼睛的远点上，然后再经眼睛成像于网膜上。同时，可以使明视距离的物体成像于近点此时，正透镜的焦距等于远点距。校正的结果：组合系统的远点在无穷远校正方法近视眼或远视眼的远点视度可通过仪器来测得，知道

8、此值后即可求得所需眼镜的焦距。例如：有一近视眼，通过验光得知其远点视度为-2个屈光度（眼镜行业称近视200度）则其远点距r=-0.5m，需配焦距为-500mm的近视眼镜。一般用远点视度（远点距离的倒数）表示近视或远视程度，单位为折光度（或屈光度）。通常医院和眼镜店把一折光度称作100度。例