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1、第十一章眼睛的屈光第1页，本讲稿共55页第一节第一节 眼睛的屈光系统眼睛的屈光系统第2页，本讲稿共55页主要内容：主要内容：一、眼的生理结构一、眼的生理结构二、眼的光学结构二、眼的光学结构第3页，本讲稿共55页11.1.1、眼睛的生理结构：、眼睛的生理结构：角膜（1.376）房水（1.336）瞳孔玻璃体（1.336）晶状体（1.406）视网膜第4页，本讲稿共55页11.1.2.示意眼示意眼.从几何光学观点来看，人眼是一个由不同介质组成的共轴球人眼是一个由不同介质组成的共轴球面系统面系统。这一系统能使物体在视网膜上成清晰的像，进入眼腈的光线要通过一系列折射面的折射才能到达视网膜上。表征眼睛的屈光
2、有三种结构元素：曲率半径、厚度和折射率。我们把实际的人眼近似用一个如图11-2所示的共轴光学系统来表征。这个由五种介质(角膜，房水，晶状体玻璃体，视网膜）组成的系统称为示意眼。第5页，本讲稿共55页表11-1 示意眼结构元素的平均值部位 ,前,后表面曲率半径 ,厚度,折射率空气 7.7 1.000角膜 7.7 6.8 0.5 1.376房水 6.8 10.0 3.1 1.337晶状体 10.0 -6.0 3.6 1.386玻璃体-6.0 -9.7 15.6 1.336 第6页，本讲稿共55页11.1.3、眼睛的光学结构、眼睛的光学结构简化眼简化眼一侧是空气 n=1 一侧是水 n=4/3分界面为
3、球面（r=5.73mm 左右可调节）F F2 2F F1 1f2=22.92mmf1=15.7mmC5.73mm第7页，本讲稿共55页第二节第二节 球面的屈光球面的屈光主要内容主要内容一一：单球面的物像公式：单球面的物像公式二二：单球面的焦距与焦度：单球面的焦距与焦度三三三三：共轴多球面：共轴多球面第8页，本讲稿共55页11.2.1 单球面折射系统单球面折射系统概念顶点、曲率中心、曲率半径、主光轴 、近轴光线 第9页，本讲稿共55页1.单球面的物像公式单球面的物像公式其中：其中：n1物方折射率（n11）n2像方折射率（n21）l物距（实物取正、虚物取负）像距（实像取正、虚象取负）r球面半径（球
4、心在像方取正、球心在物方取负）第10页，本讲稿共55页证明证明：第11页，本讲稿共55页应用单球面折射的物像公式的符号法则应用单球面折射的物像公式的符号法则 (1)从物点到折射面的方向与入射光线的方向相 同,物距为正,反之为负.(2)从折射面到像点的方向与折射光线的方向 相同,像距为正,反之为负.(3)从折射面到曲率中心的方向与折射光线的方 向相同,曲率半径为正,反之为负.第12页，本讲稿共55页2.单球面的焦距单球面的焦距1、焦距、焦距F F1 1n nf f1 1将将v=v=代入代入折射公式得：折射公式得：无穷远处的像所对应的物点，称为折射面的物方焦点，用F1表示。F1到折射面顶点的距离为
5、物方焦距，用f1表示。f10会聚作用、f10会聚作用、f20 单球面折射系统具有会聚作用0 会聚透镜、凸透镜（中厚边薄双凸、平凸、弯月）0 发散透镜、凹透镜（中薄边厚双凹、平凹、弯月）|值大，透镜的会聚（发散）能力强|值小，透镜的会聚（发散）能力弱第30页，本讲稿共55页例例2：一个由折射率n=1.5的玻璃做成的等凸薄透镜，在空气中的焦距为30cm，如把这透镜的一侧密封在盛满水的半无限大水箱的一端面的孔中。求水箱外光轴左方90cm处的小物体被该系统成像的位置。90cmn=1n=1.5第31页，本讲稿共55页两种方法两种方法:(1)两次单球面成像 (2)一次单薄透镜成像加一次单球面成像无论用哪种
6、方法，都必须知道 r1=r2=r 的值，可利用 f 的公式求得：第32页，本讲稿共55页方法一：方法一：相加第33页，本讲稿共55页方法二：方法二：第34页，本讲稿共55页2 2、像差分类：、像差分类：球面像差、色像差等等。11.3.4、透镜的像差、透镜的像差1、像差：、像差：物体通过透镜所成的像与理论上所预期的 像有一定的偏差，这种偏差叫像差。球面像差球面像差近轴光线和远轴光线经透镜成像后不能在同一点会聚，此现象称为球面像差，简称球差。球差使点状物体的像为一圆斑。球面像差矫正的方法：球面像差矫正的方法：在透镜前加光阑光阑光阑第35页，本讲稿共55页色像差色像差冕牌玻璃的相对色散较小，火石玻璃
7、相对色散较大，将其分别作成凸凹透镜组合后即可消除色像差。高品质的光学仪器都是由多个透镜组成，目的在于消除像差。不同波长的光通过透镜后不能在同一点成像的现象称为色像差。透镜越厚，色像差越明显。矫正方法：矫正方法：用折射率不同的会聚透镜和发散透镜适当地组合可以消除色像差。第36页，本讲稿共55页解：解：两次单透镜成像例例3：两个薄透镜在空气中的焦距分别为f1和f2。若将这两个透镜紧密靠在一起，这样组合系统的焦距和焦度如何表示。f1 f2a第37页，本讲稿共55页相加又第38页，本讲稿共55页小结：小结：一、概念一、概念1、薄透镜3、焦度2、焦距二、重要公式二、重要公式1、第39页，本讲稿共55页2
8、、3、第40页，本讲稿共55页第四节第四节 眼睛的屈光不正及其矫正眼睛的屈光不正及其矫正什么是屈光不正什么是屈光不正当捷状肌完全舒张时，平行光线射入眼内，经折射后,若恰好聚焦在视网膜上，成一清晰的像.这样的眼睛为屈光正常，否则为屈光不正常。屈光不正的类型屈光不正的类型：1、近视眼 2、远视眼 3、老花眼 4、散光眼 5、弱视眼第41页，本讲稿共55页一、概念一、概念1、远点、远点捷状肌完全舒张时，角膜曲率半径最大时，能看到的最远距离。l=10m可视为无穷远。(把不经调节就能在视网模上成像的物的位置称远点.)2、近点、近点捷状肌处于最紧张状态时，角膜曲率半径最小时，能看到的最近距离。随着年龄的增
9、长、捷状肌的老化，使近点有改变。儿童 7 cm 青年 10cm 中年 25cm 55岁以后 12m 第42页，本讲稿共55页3、明视距离、明视距离连续工作不致引起捷状肌过分疲劳的最佳近点。l=25cm4、眼睛的调节范围、眼睛的调节范围远点到近点（正常的调节范围 远点到明视距离）。5、视角、视角两个物点到眼睛的夹角。BBAAB BA A6、分辨本领、分辨本领眼睛能分辨的最小视角。单位：分 1度=60分 1=60第43页，本讲稿共55页7、眼睛的视力、眼睛的视力有两种定义的检验方法。分辨本领视力=5-lg分辨本领10分0.14.05分0.24.32分0.54.71分1.05.00.7分1.55.2
10、0.5分2.05.3视力=1/分辨本领（旧制）（新制）第44页，本讲稿共55页11.4.1、近视眼、近视眼特点：特点：捷状肌完全舒张时，平行光入射，会聚在视网膜的前面，抵达视网膜时又分散，所成的像模糊不清，远点与近点都向眼睛移近；越近视，远点越近。原因原因：（1）长时间近距离注视，捷状肌长时间紧 张，导致球面（角膜）半径变小，轴长变长（3）眼病造成的变化，肌肉神经紊乱。（2）遗传第45页，本讲稿共55页矫正：矫正：用凹透镜矫正远点-远点1近视眼近视眼的远点近视眼的矫正第46页，本讲稿共55页例例1：一近视眼的远点为0.4m，需配戴多少度、什么类型的透镜才能矫正成屈光正常的眼睛。解：解：凹透镜例
11、例2：戴近视镜为300度的近视眼的远点在哪？解：解：第47页，本讲稿共55页11.4.2、远视眼、远视眼特点：特点：捷状肌完全舒张时，平行光入射，会聚在视网膜的后面，抵达视网膜时还没会聚，过视网膜后才会聚发散性增强了，远点与近点都平移了（远点在眼后）原因原因:(1)眼病 (2)遗传矫正：矫正：用凸透镜矫正远点，也可以矫正近点-近点1第48页，本讲稿共55页远视眼远视眼的矫正例例3：一远视眼的远点在眼后75cm处，成为屈光正常的眼睛需配戴多少度、什么类型的眼镜。解：解：凸透镜第49页，本讲稿共55页例例4：近点为1.25m的远视眼，需配戴多少度的眼镜？解：解：凸透镜11.4.3、老花眼、老花眼特
12、点：特点：远点仍是，但近点远移。原因：原因：随着年龄增长，晶状体失去弹性，捷状肌不灵，是正常的生理现象。第50页，本讲稿共55页矫正矫正：用凸透镜矫正近点。-近点1例例5：一老年人既近视又老花，其远点是160cm，近点是50cm，需配什么眼镜？解：解：第51页，本讲稿共55页11.4.4、散光眼、散光眼特点：特点：角膜曲率各向异性，使水平与垂直会聚点不重合，出现重影。原因：原因：眼病、遗传矫正：矫正：柱面透镜弱视眼弱视眼特点：特点：两个眼睛屈光不一致，相差特别大。矫正：矫正：手术、盖住屈光不正的眼睛第52页，本讲稿共55页屈光不正的眼睛与正常眼睛调节范围的比较图示：屈光不正的眼睛与正常眼睛调节范围的比较图示：10m ()25cm正常近视眼远视眼老花眼近视+老花第53页，本讲稿共55页小结：小结：一、概念一、概念1、远点、近点2、明视距离3、眼睛的调节范围4、视角5、分辨本领6、眼睛的视力7、屈光不正的眼睛及类型第54页，本讲稿共55页二、重要公式二、重要公式近视的矫正-远点1远视的矫正-近点1第55页，本讲稿共55页