3.7眼睛与光学仪器 --2023-2024学年沪粤版物理八年级上学期

第七节 眼睛与光学仪器 1 眼球的结构 角膜 巩膜 虹膜 睫状体 脉 络膜 视网膜 水样液 晶状体 玻璃体 眼睛的角膜和晶状体相当于凸透镜 视网膜相当于光屏 眼睛观察物体时，物体发出或反射的光进入 人眼，经晶状体和角膜折射后，在视网膜上 形成一个倒立、缩小的实像。 我们知道凸透镜成像时，若物距确定，像距 也是一定的；若物距改变，像距也跟着改变。 但是眼睛接收到像的视网膜到晶状体的距离 几乎是不变的，也就是说人眼看物体的像距 是几乎不变的。所以人看远近不同的物体时 ，通过调节晶状体这个“凸透镜”的焦距，来使远近不同的物体所成的像都落在视网膜上。 晶状体的焦距如何变化？ 1.当人眼看远处的物体时，睫状体放松，晶状体 变得比较薄，对光的折射能力变小，远处物体 射来的光（近似平行光）刚好会聚在视网膜上。 2.当人眼看近处的物体时，睫状体收缩，晶状体 变得较厚，对光的折射能力变大，近处物体 射来的光（非平行光）照样会聚在视网膜上。 所以眼睛中的“凸透镜”是一个万能凸透镜，它 能随着所观察物体的远近变化自动地调节焦距。 说明： 1.物体通过眼睛后在视网膜成的是一个倒立的像 但人的感觉却是正立的实像，这是为什么呢？ 答：这个问题不是光学成像原理所能完全解释的 。人的大脑与生俱来就已经习惯这种视觉感受 即看物体时在视网膜上所成的的像是倒立的， 人们感觉却是正立的。 2.远点和近点：依靠眼睛调节所能看清的最远 最近的两个极限点分别叫做远点和近点，正常 眼睛的远点在无限远处，近点大约在10cm处 ，正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳 的距离大约是25cm，这个距离叫做明视距离。 说明： 近视眼及其矫正 1.视觉特点：只能看清近处物体，看不清远处 的物体。 2.形成原因：晶状体太厚，折光能力太强，或 眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光 会聚在视网膜前，到达视网膜时已经不是一点 而是一个模糊的光斑了。 3.矫正方法：利用凹透镜能使光发散的特点， 在眼睛面前放一个合适的凹透镜，就能使来自 远处的光会聚在视网膜上。 近视眼及其矫正 远视眼（老花眼）及其矫正 1.视觉特点：只能看清远处物体，看不清近处 的物体。 2.形成原因：晶状体太薄，折光能力太弱，或 眼球在前后方向上太短，因此来自近处某点的光 还没有会聚成一点就达到视网膜了，在视网膜上 形成一个模糊的光斑。 3.矫正方法：利用凸透镜能使光会聚的特点， 在眼睛面前放一个合适的凸透镜，就能使来自 近处的光会聚在视网膜上。 远视眼（老花眼）及其矫正 眼镜的度数 眼镜的规格通常不用焦距而用“焦度”来表示 1.透镜的焦度：透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度， 常用Φ表示，焦度越大，焦距越小，透镜的折光 本领越大。 2.透镜焦度公式： Φ=1/f（f为透镜的焦距， 单位为米） 3.透镜焦度的单位：m-1 4.眼镜的度数：透镜焦度乘以100的值，用D来表示，即镜片度数=100×Φ=100/f 眼镜的度数 视角 视角：从物体两端（上、下或左、右）引出的光线在人眼光心处所成的夹角。 我们感觉到的物体的大小取决于物体对我们眼睛 所成的视角的大小；而物体对眼睛所成视角的大小 和物体本身的大小以及物体到眼睛的距离有关。 1.同一物体离人眼距离越近，视角越大。 2.不同物体离人眼距离相同，物体越大，视角越大 注意： 视角越大，看到的物体越大，但物体并不一定 就真的变大了。如一支铅笔，我们距离它比较 远看它比较小，当它靠近人眼时，我们看它好像大了，这只是视觉的一种感觉，铅笔在靠近人眼的过程中，其本身并没有变大，这只是视角增大的结果。 照相机 构造： 照相机主要由镜头、调焦环、光圈环、快门 胶片、取景窗构成。 1.镜头：一般由一组透镜组成，相当于一个 凸透镜，起成像作用。 2.胶片：相当于光屏，涂有感光材料来记录镜头 所成的像。 3.调焦环：调节镜头到胶片的距离，以便在胶片 上形成清晰的像。 4.光圈环和快门：用光圈环控制进入镜头的光的多少；用快门控制曝光时间，这两部分的作用是控制曝光量。 5.取景窗：为了确定拍摄景物的范围和便于进行 拍摄构图。 照相机的工作原理 照相机的镜头相当于一个凸透镜，胶片相当于 光屏，来自物体的光经过照相机的镜头后会聚 在胶片上，形成一个倒立、缩小的实像。 19 显微镜 构造：目镜、物镜、载物台、反光镜。 1.目镜：靠近眼睛的凸透镜，其作用相当于一个 放大镜。 2.物镜：靠近被观察物体的凸透镜，其作用相当于 投影仪的镜头。 3.载物片：承载被观察的物体。 4.反光镜：增加光的强度，照亮被观察物体，使物体便于观察。 显微镜的原理 被观察的物体首先通过物镜成一个倒立、放大 的实像，这个实像落在目镜的1倍焦距之内，又经目镜成正立，放大的虚像，最终人眼看到的是相对于被观察物体的倒立、放大的虚像。这样用