文档介绍:眼睛的特性
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§ 概 述
一、光学仪器及分类
1、定义:
多种光学元件按一定的要求组成的系统。
2、分类:
按性能:显微镜、望远镜、照像机和分光镜
按成像性质:
成实像的光学6页
② 远视眼:近点比正常眼远的人眼
特点:晶状体曲率半径比正常眼大;像方焦点在视网膜后,焦距长。
O
F‘
明视距离
O
F‘
近点
矫正前
明视距离
O
F‘
近点
矫正后
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明视距离
O
F‘
近点
[例4-2] 求一个近点为125cm的远视眼所戴眼镜的光焦度.
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③ 散光眼:角膜为椭球面的人眼。也称为像散眼。
由于椭球有两个对称平面,分别包含长、短轴,因而具有两个不同的焦
距。主轴上的一个物点将成两条像线。——像散。
矫正方法:戴柱面透镜。利用其像散作用,与散光眼的像散相抵消。
近视(或远视)+散光:戴一付一面为球面、一面为柱面的透镜。球面用于矫
正 近(远)视,柱面用于矫正散光。
四、人眼的视角
定义:被观察物对人眼光心的张角称为人眼的视角。
F
O
F‘
Q
P
Q’
P‘
人眼对物体大小的感觉是以该物体在视网膜上所成像对光心所张角度的大小衡量的。
表达式:
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F
O
F‘
Q
P
Q’
P‘
说明:
A、在人眼的可调节范围内
人眼对物体大小的感觉取决于其在视网膜上像的大小,因而取决于视角
U的大小,当U<1‘ 时,人眼已无法区分了。
∴ 一切助视仪器设计的出发点就是增大人眼的视角.
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§ 助视仪器的放大本领
助视仪器:帮助人眼(正常、非正常)看清物体(远、近、大、小)的光学仪器。
一、放大本领
1、定义:如右图示
P
O
Q’
P‘
Q
H’
H
U’
O
P
Q
U
物体PQ经助视仪器成虚像P‘Q’,再经人眼成像于视网膜上,其像长为 ;去掉助视仪器后将同一物体置于原虚像所在处,对人眼直接所成像长为 ,则两个像长的比值称为该助视仪器的放大本领。用M表示。
2、说明:
① 必须将物放在同一特定位置比较两像大小。
放大镜和显微镜:明视距离处(25cm);望远镜:无穷远处。
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③由上式可看出:助视仪器的作用就是增大人眼视角,从而改善和扩展视野。
④注意放大本领 与角放大率 的区别。
② 在近轴条件下
即:M等于两视角之比
S’
P
O
Q’
P‘
Q
H’
H
U’
O
P
Q
U
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二、放大镜
1、定义:帮助人眼看清微小物体及其细节的助视仪器。
2、放大本领:
Q`
P`
y`
P
Q
y
F
L
O
-f
-s`
U‘
O
y
Q
P
U‘
使用放大镜的视角:
未用放大镜的视角:
以最简单的放大镜--凸透镜为例:
简单放大镜的放大本领:
作用:将被观察物体成一放大虚像,从而增大其对人眼的视角,
并非将物体移近。
例:f ‘=10cm,则 M=,×。
M 与f ‘成反比。由于短焦距透镜像差大,所以M很大的放大镜没有实用
价值。常用的放大镜M≤3×;若采用复合透镜,可使M达到20 ×。
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§ 目 镜
一、目镜
从上节知,放大镜是一种通过直接放大实物达到增大视角的助视仪器。
下面将介绍一种放大像的助视仪器——目镜。
1、定义:用于观察其它光学系统所成像的放大镜。
性质:放大镜。由复合透镜组构成的放大光具组。
作用:放大其它光具组的像,从而增大视角。
要求:A、具有较高的放大本领和较大的视角;
B、具有一定的校正像差和色差的能力。
∴ 目镜通常由两个或多个透镜组合而成。
复杂的助视仪器总是由物镜和目镜组成,靠近物体的称为物镜;靠近人眼的称为目镜。目镜通过放大物镜所成的像达到增大人眼视角的目的。
2、结构:
场镜+视镜+(分划板或称刻度尺)
场镜: 面向物体(即物镜的像)的透镜(或透镜组)
视镜: 接近人眼的透镜(或透镜组)
分划板:包含可移动叉丝的透明刻度尺,用于提高测量精度
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