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医用物理学第十一章几何光学几何光学4

正常人眼的近点为10~12 cm
近视眼的远点比正常眼要近些 远视眼的近点则比正常眼要远些 正常眼无须进行调节,可使平行光线聚焦在视网膜上; 经过调节,只要物体不小于近点距离,也可以看清。
若眼的折光能力异常,或眼球的形状异常,眼不调节时平 行光线不能聚焦在视网膜上,则称为非正常眼。 非正常眼包括近视、远视和散光。
人到老年,眼的折光能力正常,但由于晶状体弹性丧失或减弱, 调节能力变差,看近物能力减弱,成为老光眼。
正常眼睛在正常照明的情况下,长时间用眼观察 而不产生疲劳的距离,称为明视距离。
正常眼睛的明视距离为:25厘米 近视眼的明视距离比正常眼近; 远视眼的明视距离比正常眼远。
{ 折光本领强
2、近视眼及其矫正 近视眼的原因 前后径过长
因此,眼晴简化成一个理想的单球面成像系统,即简约
眼或简化眼。
三、眼的分辨本领
1、视角和最小视角
从物体的两端射到眼中节点的光线所夹的角度叫做视角
视角愈大
眼睛就愈能看清楚物体的细节
正常人眼要看到物体 视网膜上的像必须足够大
视角也必须足够大
人眼睛刚能辨清物体的细节所对应的视角称为最小视角 用最小视角可以表示人眼的分辨本领
第十一章 几何光学
基础理论教学中心
一、眼的结构:
睫状肌
二、眼的光学系统
晶状体 房水 角膜 虹膜
眼睛是共轴球面系统
两种常用的模型: 古氏平均眼模型 简约眼模型
巩膜 视网膜 玻璃体
黄斑
①H1、H2可视为是一点H
②N1、N2也可视为是一个 点,N接近角膜的曲率中心 R=7.7mm处
③眼球内各物质折射率 接近,故可认为近似相 同,为n=1.33。
角膜到视网膜的距离是不变的 眼能使不同远近的物体成像在视网膜上
靠改变晶状体的焦度
眼睛改变焦度的本领叫做眼的调节
眼的调节是有一定限度的 当观察远处的物体时,眼睛处于松弛状态
眼不调节时所能看到的远处物体的极限位置称为远点 正常人眼的远点在无穷远
当观察近处的物体时,睫状肌处于收缩状态
眼睛作最大限度调节时所能看到的物体的最近位置称为近点
最小视角↓
分辨本能↑
视力↑
2、视力(视敏度)
眼所能分辨的最小视角作为衡量视力的标准
{ 衡量视力的方法有2种
①倒数表示法 ②国际ຫໍສະໝຸດ 准对数表示法倒数表示法: 最小视角的倒数来表示分辨本领,即视力
V = 1 / αmin
国际标准对数表示法
L = 5 - lg αmin
四、眼的调节及非正常眼的矫正
1、眼的调节
来自远处物体的平行光线在视网膜前即已聚焦, 到达视网膜时形成扩散光斑,以致视物模糊, 这种眼称为近视眼
近视眼的远点不在无穷远处 近视眼的远点近移
近点也近移
近视眼的矫正可配一副适当的凹透镜
例1 已知,近视眼的远点在眼前1 m处,要看清远处物体, 需配多少度的凹透镜?
解: 对透镜来说 u = ∞
v = -1 m
远视眼的矫正方法是:配一副合适的凸透镜
例2 某远视眼,其远点在眼后0.5 m处,求配眼镜的度数? 解: 已知:u = ∞, v = 0.5 m,求:Ф=? 因为: 1 / u + 1 / v = 1 / f = Ф 1 / ∞ + 1 / 0.5 = 1 / f 所以:f = 0.5 m Ф = 1 / f =2D = 200° 通常远视眼配眼镜的方法有:近点、远点和明视距离。
4、散光眼及其矫正
(1)子午面子午线 通过光轴的平面叫做子午面
子午面与角膜的交线叫做子午线
散光眼
非对称的折射系统
角膜上不同方向的各条子午线的半径不相等, 由点物发出的入射到角膜不同方位的光线 在视网膜上不能会聚,即发生像散
散光眼角膜成像示意图
(2)圆柱透镜
(3)散光眼及其矫正 单纯远视散光
平行光入射,纵子午面会聚正常,横子午面会聚异常; 配一副合适的凸圆柱透镜,镜轴垂直
平行光入射,纵子午面会聚异常,横子午面会聚正常; 配一副合适的凸圆柱透镜,镜轴水平
单纯近视散光 平行光入射,纵子午面会聚正常,横子午面会聚异常; 配一副合适的凹圆柱透镜,镜轴垂直 平行光入射,纵子午面会聚异常,横子午面会聚正常, 配一副合适的凹圆柱透镜,镜轴水平
因为: 1 / u + 1 / v = 1 / f = Ф
Ф = -1
D = -100°
通常近视眼配眼镜的方法有:近点、远点和明视距离。
3、远视眼及其矫正
{ 折光本领弱
远视眼的原因 前后径过短
如果不调节,平行光线射入眼后,只能会聚在视网膜后面某处;
远视眼的远点为一虚远点,在眼球后方某处
远点远移 近点也远移
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