1、第八章 眼睛的屈光第一節 眼睛的光學結構第二節 單球面折射系統的屈光度第三節 單薄透鏡折射系統的屈光度第四節 眼睛的屈光度第一節 眼睛的光學結構主要內容：一、眼的生理結構二、眼的光學結構一、眼的生理結構：角膜（1.376）水狀液（1.336）瞳孔玻璃體（1.336）晶狀體（1.406）視網膜第二節 單球面折射系統的屈光度一、幾個概念1、物點入射線與光軸的交點 像點折射線與光軸的交點2、物方實際入射線所在的一方 像方實際折射線所在的一方3、實物、實像物在物方、像在像方 虛物、虛像物在像方、像在物方二、成像規律其中：n1物方折射率（n11） n2像方折射率（n21） U物距（實物取正、虛物取負）

2、V像距（實像取正、虛象取負） R球面半徑（球心在像方取正、球 心在物方取負）證明：重要公式三、單球面折射系統的焦距和焦度1、焦距F1nf1將v =代入折射公式得： 無窮遠處的像所對應的物點，稱為折射面的 第一焦點，用F1表示。 F1到折射面頂點的距離為第一焦距，用f1表示。 f10會聚作用、f10會聚作用、f20 單球面折射系統具有會聚作用0 會聚透鏡、凸透鏡（中厚邊薄雙凸、平凸、彎月） 0 發散透鏡、凹透鏡（中薄邊厚雙凹、平凹、彎月） | 值大，透鏡的會聚（發散）能力強 | 值小，透鏡的會聚（發散）能力弱薄透鏡證畢二、單薄透鏡折射系統的成像規律重要公式兩式相加得證明 : r1 r21 1例1

3、:求圖中凸透鏡的焦距。設透鏡的折射率為1.5，置于空氣中。n0=1 n0=1n=1.5r1=30cmr2=解：可以另一方向定義r1、r2例2：一個由折射率n=1.5的玻璃做成的等凸薄透鏡，在空氣中的焦距為30cm，如把這透鏡的一側密封在盛滿水的半無限大水箱的一端面的孔中。求水箱外光軸左方90cm處的小物體被該系統所成像的位置。90cmn=1n=1.5解：兩種方法:(1)兩次單球面成像 (2)一次單薄透鏡成像一次單球面成像無論用哪中方法，都必須知道 r1=r2=r 的值，可利用 f 的公式求得：方法一：相加方法二：2、像差分類：球面像差、色像差等等。三、透鏡的像差1、像差：物體通過透鏡所成的像與

4、理論上所預期的 像有一定的偏差，這種偏差叫像差。球面像差近軸光線和遠軸光線經透鏡成像后不能在同一點會聚，此現象稱為球面像差，簡稱球差。球差使點狀物體的像為一圓斑。球面像差矯正的方法：在透鏡前加光闌光闌色像差冕牌玻璃的相對色散較小，火石玻璃相對色散較大，將其分別作成凸凹透鏡組合后即可消除色像差。高品質的光學儀器都是由多個透鏡組成，目的在于消除像差。不同波長的光通過透鏡后不能在同一點成像的現象稱為色像差。透鏡越厚，色像差越明顯。矯正方法：用折射率不同的會聚透鏡和發散透鏡適當地組合可以消除色像差。四、多薄透鏡折射系統的成像規律解：例：有一玻璃球(n=1.5)置于空氣中(n=1),其半徑為10cm,當

5、點光源置于球前40cm處,求近軸光線通過玻璃后的成像位置 。 1 1.5402060解：兩次單透鏡成像例3：兩個薄透鏡在空氣中的焦距分別為f1和f2。若將這兩個透鏡緊密靠在一起，這樣組合系統的焦距和焦度如何表示。f1 f2a相加又小結：一、概念1、薄透鏡3、焦度2、焦距二、重要公式1、2、3、作業一：一個折射率為1.48的發散彎月形透鏡，其兩個彎曲球面的曲率半徑為2.5cm和4.0cm，如果把物體放在透鏡前方15cm處，求像的位置。答案：-7.2cm作業二：一個目鏡由兩個相同的正薄透鏡組成、焦距均為6cm，且相距3cm，問這目鏡的焦點在何處？答案：透鏡組兩側2cm作業三：一會聚彎月形透鏡，n=

6、1.5，其表面的曲率半徑分別為5cm和10cm。凹面向上放置裝滿水。（n水=1.33）。這樣的組合透鏡焦距為多少？答案：12cm作業四：一彎月形會聚薄透鏡L1置于空氣中，其表面曲率半徑分別為10cm和30cm，其折射率為1.5，物在透鏡左方40cm處。求（1）像的位置；（2）此透鏡的右方100cm處放一相同的透鏡L2，求像的位置；答案：120cm；12cm作業五：兩個雙凸透鏡（n=1.5），在空氣中的焦距分別為120cm和25cm，放置如圖，在L1的左方有一物，距L130cm，求像的最后位置。答案：9.4cm30cm 25cm L1(120cm) L2(25cm)第四節 眼睛的屈光度一、概念1

7、、遠點捷狀肌完全舒張時，角膜曲率半徑最大時，能看到的最遠物距。u=10m可視為無窮遠。2、近點捷狀肌處于最緊張狀態時，角膜曲率半徑最小時，能看到的最近距離。隨著年齡的增長、捷狀肌的老化，使近點有改變。 兒童 7 cm 青年 10cm 中年 25cm 55歲以后 12m 3、明視距離連續工作不至引起捷狀肌過分疲勞的最佳近點。U=25cm4、眼睛的調節范圍遠點到近點（ 正常的調節范圍 遠點到明視距離）。5、視角兩個物點到眼睛的夾角。BABA6、分辨本領眼睛能分辨的最小視角。 單位：分 1度=60分 1=607、眼睛的視力有兩種定義的檢驗方法。分辨本領視力=5-log分辨本領10分0.14.05分0

8、.24.32分0.54.71分1.05.00.7分1.55.20.5分2.05.3視力=1/分辨本領（舊制）（新制）二、眼睛的屈光不正及其矯正什么是屈光不正當捷狀肌完全舒張時，平行光入射進眼睛后，恰好聚焦在視網膜上，這樣的眼睛為屈光正常，否則為屈光不正常。屈光不正的類型：1、近視眼 2、遠視眼 3、老花眼 4、散光眼 5、弱視眼1、近視眼特點：捷狀肌完全舒張時，平行光入射，會聚在視網膜的前面，會聚性增強；遠點與近點都向眼睛移近；越近視，遠點越近。原因：（1）長時間近距離注視，捷狀肌長時間緊 張，導致球面（角膜）半徑變小，軸長變長（3） 眼病造成n的變化，肌肉神經紊亂。（2）遺傳矯正：用凹透鏡矯

9、正遠點-遠點1近視眼近視眼的遠點近視眼的矯正例1：一近視眼的遠點為0.4m，需配戴多少度、什么類型的透鏡才能矯正成屈光正常的眼睛。解：凹透鏡例2：戴近視鏡為300度的近視眼的遠點在哪？解：眼前5cm處2、遠視眼特點：捷狀肌完全舒張時，平行光入射，會聚在視網膜的后面，發散性增強了，遠點與近點都平移了（遠點在無窮遠處外為眼后）原因:(1)眼病 (2)遺傳矯正：用凸透鏡矯正遠點，也可以矯正近點-近點1遠視眼遠視眼的遠點遠視眼的矯正例3：一遠視眼的遠點在眼后75cm處，成為屈光正常的眼睛需配戴多少度、什么類型的眼鏡。解：凸透鏡例4：近點為1.25m的遠視眼，需配戴多少度的眼鏡？解：凸透鏡3、老花眼特點：遠點仍是，但近點遠移。原因：隨著年齡增長，晶狀體失去彈性，捷狀肌不靈，是正常的生理現象。矯正：用凸透鏡矯正近點。-近點1例5：一老年人即近視又老花，其遠點是160cm，近點是50cm，需配什么眼鏡？解：4、散光眼特點：角膜曲率各向異性，使水平與垂直會聚點不重合，出現重影。原因：眼病、遺傳矯正：柱面透鏡5、弱視眼特點：兩個眼睛屈光不一致，相差特別大。矯正：手術、蓋住屈光不正的眼睛屈光不正的眼睛與正常眼睛調節范圍的比較圖示： 10m () 25cm正常近視眼遠視眼老花眼近視+老花小結：一、概念1、遠點、近