几何光学眼光学课件.ppt

1、上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-171上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-172光在传播过程中遇到的物体线度比波长大得光在传播过程中遇到的物体线度比波长大得多的情况下，光的波动性不明显，这时我们可以多的情况下，光的波动性不明显，这时我们可以用光的直线传播为基础，用几何的方法来解释光用光的直线传播为基础，用几何的方法来解释光传播的规律。如：光的反射，折射成像等。传播的规律。如：光的反射，折射成像等。用几何的方法研究光线进行的路线，不追究光用几何的方法研究光线进行的路线，不追究光的物理性质，叫的物理性质，叫几何光学几何光学。光

2、线实际上是光的传播方向，光在遇到两种介质光线实际上是光的传播方向，光在遇到两种介质的界面时会发生折射和反射，若界面为平面，可用折的界面时会发生折射和反射，若界面为平面，可用折射定律与反射定律；若界面为球面时，它会遵循什么射定律与反射定律；若界面为球面时，它会遵循什么规律呢？规律呢？本章讨论的就是本章讨论的就是光在球面上的折射，透镜成像，光在球面上的折射，透镜成像，眼的屈光系统及几种常见的光学仪器眼的屈光系统及几种常见的光学仪器等。等。上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1739.1 9.1 几何光学的基本定律几何光学的基本定律光的直线传播定律光的直线传播定律光

3、的独立传播定律光的独立传播定律折射定律和反射定律折射定律和反射定律上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1741 1、光的直线传播定律、光的直线传播定律 光在均匀介质中沿直线传播这定律可很好地解光在均匀介质中沿直线传播这定律可很好地解释影子的形成、日食、月食等现象释影子的形成、日食、月食等现象2 2、光的独立传播定律、光的独立传播定律 不同的光线以不同的方向通过空间某一点时彼此不同的光线以不同的方向通过空间某一点时彼此不发生影响不发生影响上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1753 3、折射定律和反射定律、折射定律和反射定律 折

4、射定律折射定律：折射光线：折射光线OCOC位于入射光线位于入射光线AOAO和法线和法线NNNN所决定的平面内，并和入射光线分居于法线的所决定的平面内，并和入射光线分居于法线的两侧两侧 反射定律反射定律：反射光线：反射光线OB位于入射光线位于入射光线AO和法线和法线NO所成的平面内反射角所成的平面内反射角i1与入射角与入射角i1的绝对值相等的绝对值相等 上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1769.2 球面折射单球面的折射单球面的折射 共轴球面系统共轴球面系统上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1771 1、单球面折射：、单球面

5、折射：2 2、折射定律与反射定律：、折射定律与反射定律：入射线反射线132n2n1折射线2211sinsinnn31折射定律：折射定律：反射定律：反射定律：定义：当两种不同折射率的透明介质的分界面为球面定义：当两种不同折射率的透明介质的分界面为球面 的一部分时，所产生的折射现象为球面折射。的一部分时，所产生的折射现象为球面折射。例如：各种透镜及眼光学系统等例如：各种透镜及眼光学系统等上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1783 3、单球面折射成像公式的推导：单球面折射成像公式的推导：如图所示：折射面如图所示：折射面MNMN，两介质两介质n n1 1,n,n2

6、2,曲率中心曲率中心c,c,曲率半径曲率半径r r，主光轴主光轴SC,SC,折射面顶点折射面顶点A A，物距物距SA(SA(u),),像距像距AP(AP(v)hn1n2i2i1ruvMAC CN NS SP P上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-179近轴光线近轴光线:与主光成微小角度与主光成微小角度a的光线，满足：的光线，满足：tansin22112211sinsininininin1i2i)()(21nn根据折射定律有：根据折射定律有：由图可知：由图可知：hn1n2i2i1ruvMAC CN NS SP P上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下

7、一内容2022-8-1710rhvhuhtantantanrhvhuhhn1n2i2i1ruvMAC CN NS SP P又有：又有：考虑是近轴光线，又考虑是近轴光线，又非常小，所以：非常小，所以：)()(21nn上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1711rnnvnun1221)()(21nn代入代入:可得可得:)(1221nnnn即即:单球面折射成像公式单球面折射成像公式说明说明:(1)(1)公式中公式中n1 1表示入射光线所在介质的折射率表示入射光线所在介质的折射率,n2 2表示表示折射光线所在介质的折射率折射光线所在介质的折射率,u为物距为物距,v为像

8、距为像距,r为曲为曲率半径率半径(都以顶点为计算起点都以顶点为计算起点)；上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1712（2 2）适用于一切凸、凹球面；）适用于一切凸、凹球面；（3 3）适用条件：近轴光线，）适用条件：近轴光线，、都很小，满足都很小，满足tansin否则，来自同一点的光线经否则，来自同一点的光线经单球面折射后不会聚于同一点；单球面折射后不会聚于同一点；（4 4）符号法则符号法则：(c).曲率半径曲率半径 r，凸球面凸球面正正对入射线对入射线r为正，凹球面为正，凹球面正对入射线正对入射线r为为负负。(a).物距物距 u，实物物距为实物物距为正正,虚

9、物物距为虚物物距为负负(b).像距像距v，实像像距为实像像距为正正,虚像像距为虚像像距为负负上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1713实物实物：入射光线的实际汇聚点：入射光线的实际汇聚点虚物虚物：入射光线的延长线的汇聚点：入射光线的延长线的汇聚点实像实像：折射光线的实际汇聚点：折射光线的实际汇聚点虚像虚像：折射光线的延长线的汇聚点：折射光线的延长线的汇聚点如：如：s s 实物实物ss虚像虚像S S 虚物虚物ss实像实像入射光线入射光线r为正为正入射光线入射光线r为负为负上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1714 当当 u=

10、f1,v时所对应的物距为第一焦距，其物时所对应的物距为第一焦距，其物点所在的位置点所在的位置F1为物方焦点。为物方焦点。F1f1第一焦点第一焦点物方焦距物方焦距rnnvnun1221rnnfn1211rnnnf1211第一焦距：第一焦距：(5)焦点、焦距焦点、焦距上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1715 当当u ,v=f2时所对应的像距为第二焦距，其像时所对应的像距为第二焦距，其像点所在的位置为像方焦点。点所在的位置为像方焦点。F2f2第二焦点第二焦点n2n1像方焦距像方焦距rnnvnun1221rnnfn1222rnnnf1222第二焦距：第二焦距：上一

11、内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1716两焦距不相等且有：两焦距不相等且有：2121nnff当当f1,f2为为正正时，时，F1，F2为为实焦点实焦点，折射面有，折射面有会聚会聚作用作用当当f1,f2为为负负时，时，F1，F2为为虚焦点虚焦点，折射面有，折射面有发散作用发散作用n2n1n2n1上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1717（6）焦度：用媒质的折射率与该测焦距的比值表示折焦度：用媒质的折射率与该测焦距的比值表示折射本领，即射本领，即折射面的光焦度折射面的光焦度，用，用表示。表示。rnnfnfn122211单位为：单位

12、为：屈光度屈光度 1 1D=1mD=1m-1-1=100=100度度.正值表会聚正值表会聚负值表发散负值表发散折射本领越大折射本领越大2112,ffnnr则2112,ffnnr则折射本领越小折射本领越小同一折射面只有一个光焦度但有两焦距。同一折射面只有一个光焦度但有两焦距。上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1718（7 7）用焦距表示单球面折射公式：）用焦距表示单球面折射公式：（单球面折射成像单球面折射成像 的高斯公式的高斯公式）rnnvnun1221根据根据两边同除两边同除rnn12得：得：1122121nnrvnnnrun即：即：121vfuf上一内容上

13、一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1719例例 1 一个一个一端磨光成半径为一端磨光成半径为r=20 mm的凸的凸半球面圆柱半球面圆柱形玻璃棒，形玻璃棒，(1)求当棒放置在空气中时，求当棒放置在空气中时，在棒的轴线上在棒的轴线上距离棒端距离棒端外外80 mm 处物点所成的像的位置处物点所成的像的位置;(2)当棒放置当棒放置在水中在水中（n=1.33）时，物距不变，像距应是多少？（设时，物距不变，像距应是多少？（设棒足够长）棒足够长）mmvmmvmm1202015.15.1801解解(1)当棒放置在空气中当棒放置在空气中,n1=1.0,n2=1.5,r=20mm,u=8

14、0 mm.所以有所以有:（实像）（实像）mmvmmvmm1802033.15.15.18033.1(2)棒放置在水中，棒放置在水中，n1=1.33,则则（虚像）（虚像）上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-17201 1、定义：当折射面不止一个，且它们的曲率中心、定义：当折射面不止一个，且它们的曲率中心 都在同一直线上，这些折射面便构成都在同一直线上，这些折射面便构成 共轴球面系统共轴球面系统。2 2、共轴球面系统的主光轴：曲率中心所在的直线。、共轴球面系统的主光轴：曲率中心所在的直线。3 3、共轴球面系统成像：、共轴球面系统成像：逐个成像法逐个成像法。例例：一

15、空气中的玻璃球（：一空气中的玻璃球（n=1.5n=1.5）的半径为的半径为1010cmcm，一一点光源放在球前点光源放在球前4040cmcm处，求近轴光线通过玻璃球后所处，求近轴光线通过玻璃球后所成的像。成的像。上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1721解解:对于第一折射面对于第一折射面,有有,10,40,5.1,1121cmrcmunnOu1v1u220cmv2n1n2n1I1I2p1p2上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1722第一次成像在玻璃球的外侧，对于第二折射面是一第一次成像在玻璃球的外侧，对于第二折射面是一虚物

16、，则有虚物，则有:cmrcmvunn10,40)20(,1,5.11221cmvvrnnvnun601015.15.140111121211上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1723即得：即得：cmvvrnnvnun4.11105.111405.122122221最后，像成在玻璃球后最后，像成在玻璃球后11.411.4cmcm处处.40cm20cm40cmn0=1n=1.5spp1p211.4cm上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-17249.3 9.3 透透 镜镜薄透镜公式薄透镜公式像像 差差上一内容上一内容回主目录回主目

17、录返回返回下一内容下一内容2022-8-1725 透镜是由两个折射面构成的共轴球面系统透镜是由两个折射面构成的共轴球面系统,由两个规由两个规则表面的透明介质组成则表面的透明介质组成.最常见的是两表面为球面，但也最常见的是两表面为球面，但也有柱面、椭球面等形式。有柱面、椭球面等形式。中央比边缘厚的透镜叫中央比边缘厚的透镜叫凸透镜凸透镜。中央比边缘薄的透镜叫中央比边缘薄的透镜叫凹透镜凹透镜。透镜是放大镜、显微镜、幻灯机，照相机等光学仪透镜是放大镜、显微镜、幻灯机，照相机等光学仪器的重要部件。器的重要部件。若透镜中央部分厚度与两求两球面曲率半径相比可若透镜中央部分厚度与两求两球面曲率半径相比可忽略不

18、计，则为忽略不计，则为薄透镜薄透镜，否则为，否则为厚透镜厚透镜。下面讨论薄透镜的成像规律与像差。下面讨论薄透镜的成像规律与像差。上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1726uv1vn0nn01 1、薄透镜成像公式：、薄透镜成像公式：薄透镜可视为共轴球面系统。薄透镜可视为共轴球面系统。根据单球面折射成像公式，运用逐个成像的方法可根据单球面折射成像公式，运用逐个成像的方法可推导出薄透镜成像公式：推导出薄透镜成像公式：由于是薄透镜，由于是薄透镜，u、v、r均可以光心算起均可以光心算起上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1727rnn

19、vnun1221uv1vn0nn0第一折射面第一折射面,n1=n0,n2=n1010rnnvnun第二折射面第二折射面,n1=n,n2=n02001rnnvnvn上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-172821001111rrnnnvu若透镜处于空气中则若透镜处于空气中则 n0=1，所以有：所以有：2111)1(11rrnvu将两式相加整理得：将两式相加整理得：1010rnnvnun2001rnnvnvn薄透镜成像公式薄透镜成像公式上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1729说明：说明：（1 1）符号法则仍需服从。符号法则仍需

20、服从。21001111rrnnnvu（2 2）适用于任何形状的薄凹（凸）透镜适用于任何形状的薄凹（凸）透镜（3 3）焦点与焦距：（若透镜两侧为同一介质）焦点与焦距：（若透镜两侧为同一介质）210011111rrnnnf12100111rrnnnf第一焦距：第一焦距：上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1730210021111rrnnnf12100211rrnnnf第二焦距：第二焦距：比较可知：比较可知：f1=f2=f若介质为空气若介质为空气n0=1=1，则：则：12111)1(rrnffvu111(4)(4)将将f f代入成像公式得：代入成像公式得：薄透镜成

21、像公式高斯形式薄透镜成像公式高斯形式上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1731（5 5）焦度：焦距的倒数，单位：屈光度焦度：焦距的倒数，单位：屈光度D D（1D=1001D=100度）度）2100111rrnnnf正值表会聚正值表会聚负值表发散负值表发散即折射本领增大f（6 6）线性放大率：线性放大率：unvnm21（n1、n2分别为物方分别为物方与像方的折射率）与像方的折射率）上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1732例例3 3：焦距为焦距为100100mmmm的薄正双凸透镜（的薄正双凸透镜（n=1.5),n=1.5),

22、令其一面与令其一面与水（水（n=4/3)n=4/3)相接相接,求此系统的两焦距。求此系统的两焦距。解：解：由于透镜放置于空气中时焦距由于透镜放置于空气中时焦距 f =100mm=100mmmmrrnf10011)1(121即：即：又又n=1.5n=1.5，代入上式可得：代入上式可得：r=100mm=100mm与水相接则：与水相接则：n0=1n=1.5n2=4/3上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1733对于第一折射面对于第一折射面rnnvnun111对于第二折射面对于第二折射面rnnvnvn221n1=1n=1.5n2=4/3两式相加有：两式相加有：rnnn

23、vnun12212上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1734rnnnvnun12212mmfnnnnfrnnnfnnmmfnnnnfrnnnnfn200221502221222122211121112211上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-17351 1、利用透镜成理想像时，应满足：、利用透镜成理想像时，应满足：a)a)入射光线为近轴光线；入射光线为近轴光线；b)b)透镜表面为球面；透镜表面为球面；c)c)入射光为单色光。入射光为单色光。2 2、若不满足此条件，那么一个点光源或物点发出的光、若不满足此条件，那么一个点光源或

24、物点发出的光经透镜后所成的像会偏离理想的像，这种现象称为透经透镜后所成的像会偏离理想的像，这种现象称为透镜的镜的像差像差，分为，分为球差和色差球差和色差。3 3、球面像差：球面像差：原因：近轴光线和远轴光线原因：近轴光线和远轴光线经过透镜后不会聚于同一点，经过透镜后不会聚于同一点，近近轴光线偏折轴光线偏折弱弱些；些；远远轴光轴光线偏折线偏折强强些些对三棱镜顶角对三棱镜顶角越大则偏折越大则偏折越厉害越厉害上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1736b)b)透镜组合（凸凹组合）透镜组合（凸凹组合）：会聚透镜对近轴光线会聚弱对远轴光线会聚强；会聚透镜对近轴光线会聚弱

25、对远轴光线会聚强；发散透镜对近轴光线发散弱对远轴光线发散强；发散透镜对近轴光线发散弱对远轴光线发散强；在会聚透镜后加发散透镜，减少球差。在会聚透镜后加发散透镜，减少球差。4 4、色像差：色像差：原因：复色光在透镜中折射率不同，不同波长的光原因：复色光在透镜中折射率不同，不同波长的光通过透镜后在不同点成像。通过透镜后在不同点成像。减少色差的方法：减少色差的方法：透镜组合（凸凹组合）透镜组合（凸凹组合）两种透镜色散作用正好相反。两种透镜色散作用正好相反。减少球差的方法：减少球差的方法：a)a)加光阑（漏远轴光线）加光阑（漏远轴光线）；上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022

26、-8-17379.4 9.4 共轴球面系统的基点共轴球面系统的基点 和成像公式和成像公式共轴球面系统的共轴球面系统的3 3对基点对基点成像作图法成像作图法成像公式成像公式上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1738N1N2F1F2A1H1B1A2H2B2hhP PR Rfvu1111 1对主点（主平面）对主点（主平面）1 1对焦点（焦平面）对焦点（焦平面）1 1对节点对节点上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-17399.5 9.5 眼眼 睛睛眼睛结构简介眼睛结构简介眼的分辨本领和调节眼的分辨本领和调节上一内容上一内容回主目录回

27、主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1740角膜角膜(1.376)房水房水(1.336)虹膜虹膜晶状体晶状体视网膜视网膜黄斑黄斑眼睛的剖面图眼睛的剖面图睫状肌睫状肌瞳孔瞳孔视神经视神经玻璃体玻璃体眼的光学结构：眼的光学结构：上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-17411 1、角膜：、角膜：n=1.376,n=1.376,透明透明 巩膜：白色不透明巩膜：白色不透明.2 2、前房：充满房水，透明水状液体、前房：充满房水，透明水状液体,n=1.336.n=1.336.3 3、虹膜：中央圆孔为瞳孔，控制入光量，起光阑的作用、虹膜：中央圆孔为瞳孔，控制入光量，起

28、光阑的作用 虹膜可改变瞳孔大小虹膜可改变瞳孔大小.4 4、晶状体：透明弹性组织，类似凸透镜、晶状体：透明弹性组织，类似凸透镜n=1.424,n=1.424,曲率半曲率半 径可由睫状肌调节。径可由睫状肌调节。5 5、玻璃体：透明胶状物，、玻璃体：透明胶状物，n=1.336.n=1.336.6 6、视网膜：光线成像处，布满视神经。正对瞳孔处的中、视网膜：光线成像处，布满视神经。正对瞳孔处的中 央小凹为黄斑，对光线感觉最灵敏，成像在此处，人央小凹为黄斑，对光线感觉最灵敏，成像在此处，人 眼感觉最清晰。眼感觉最清晰。眼球最前面的部分眼球最前面的部分上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内

29、容2022-8-17421 1、古氏平均眼模型：将复杂的眼睛作为共轴球面系统、古氏平均眼模型：将复杂的眼睛作为共轴球面系统考虑，计算出眼睛的考虑，计算出眼睛的3 3对基点，其眼模型如图：对基点，其眼模型如图：15.715.71.3841.3841.6021.6027.087.087.337.3324.424.4H H1 1 H H2 2N N1 1 N N2 2F F1 1F F2 2古氏平均眼古氏平均眼上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-17432 2、简约眼模型：、简约眼模型：（简化为单球面折射系统（简化为单球面折射系统 n1.336n1.336，r=5m

30、m r=5mm）mmrnnnfmmrnnnf201502001rnn12由由可知，折射率差越大折射本领越强可知，折射率差越大折射本领越强 对于眼睛系统来说，角膜与空气的折射率差值最对于眼睛系统来说，角膜与空气的折射率差值最大大n n2 2-n-n1 1=0.376=0.376，所以光线在角膜处将发生最大折射，其所以光线在角膜处将发生最大折射，其余地方较小，这即为将眼视为简约眼的基础。余地方较小，这即为将眼视为简约眼的基础。上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-17441 1、视角和最小视角、视角和最小视角：从物体两端发出的到眼节点（曲率从物体两端发出的到眼节点（

31、曲率中心）光线所夹的角为视角，与物体大小和物距有关。中心）光线所夹的角为视角，与物体大小和物距有关。视角越大，视网膜成像越大，越容易看清细节，正常人视角越大，视网膜成像越大，越容易看清细节，正常人能分辨最小视角为能分辨最小视角为11vBAuABA AB B物距物距AABBa ac ccc上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1745 正常眼最小视角：正常眼最小视角：1 1，小于此视角，正常人眼分不，小于此视角，正常人眼分不 清远处的两个物点。清远处的两个物点。2 2、视力视力V=1/aV=1/aminmin （最小视角的倒数），最小视角的单最小视角的倒数），最小

32、视角的单 位为分（位为分（）对数视力对数视力：L=5-lg(aL=5-lg(aminmin)()(a aminmin单位为分）单位为分）视角视力对应关系表视角视力对应关系表 P127P127表表11-111-1。上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1746最小视角最小视角视力视力a aminminL LV V10107.9437.9436.3106.3105.0125.0123.9813.9813.1623.1622.5122.5124 44.14.14.24.24.34.34.44.44.54.54.64.60.10.10.120.120.150.150.2

33、0.20.250.250.30.30.40.4最小视角最小视角视力视力a aminminL LV V1.9951.9951.5851.5851.2591.259110.7940.7940.6310.6310.5010.5014.74.74.84.84.94.95.05.05.15.15.25.25.35.30.50.50.60.60.80.81.01.01.21.21.51.52.02.0视角视力对应关系视角视力对应关系上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-17473 3、眼的调节：眼具有改变自身焦度的本领称眼的调节。、眼的调节：眼具有改变自身焦度的本领称眼的调

34、节。焦度变化量：焦度变化量：58.6458.64D(D(远处）远处）70.5770.57D(D(近处）近处）明视距离明视距离：不致引起人眼过度疲劳最适宜的距离：不致引起人眼过度疲劳最适宜的距离,25,25cm.cm.近点近点：人眼通过调节能看到的最近距离。：人眼通过调节能看到的最近距离。正常眼近点在正常眼近点在10-1210-12cmcm处，近视眼更近，远视眼稍远。处，近视眼更近，远视眼稍远。远点远点：人眼完全不调节时能看到的最远位置。：人眼完全不调节时能看到的最远位置。正常眼近点为无穷远。近视眼远点在一定距离处。正常眼近点为无穷远。近视眼远点在一定距离处。正常眼正常眼：物距大于近点的所有物体

35、经眼的调节都能看清：物距大于近点的所有物体经眼的调节都能看清 为正常眼为正常眼;非正常眼非正常眼：平行光不能聚集于视网膜上的眼为非正：平行光不能聚集于视网膜上的眼为非正 常眼。分常眼。分近视，远视，散光近视，远视，散光。上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-17484 4、近视眼及其矫正：、近视眼及其矫正：a a、近视近视：角膜或晶状体折射面曲率半径太小，屈光过：角膜或晶状体折射面曲率半径太小，屈光过度，或眼球前后直径太大造成平行光聚焦于视网膜前度，或眼球前后直径太大造成平行光聚焦于视网膜前而视物不清，为近视。而视物不清，为近视。b b、矫正方法：矫正方法：配凹

36、透镜配凹透镜上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1749可得：可得：度10011111Df例例:已知，近视眼的远点在眼前已知，近视眼的远点在眼前1 1m m处，要看清远处的物体，处，要看清远处的物体，需配多少度的凹透镜？需配多少度的凹透镜？解：解：要使近视眼看清楚远处的物体，应要使近视眼看清楚远处的物体，应配一将无穷远处配一将无穷远处物体成像在眼前物体成像在眼前1 1m m处的凹透镜。处的凹透镜。fvu111根据根据且且mvu1,上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1750b b、矫正方法：矫正方法：配凸透镜配凸透镜。a a、

37、远视远视：角膜，晶状体的折射面曲率半径过大，折光：角膜，晶状体的折射面曲率半径过大，折光本领弱（屈光不足），或眼球前后径太短，造成远处物本领弱（屈光不足），或眼球前后径太短，造成远处物体成像在视网膜后。体成像在视网膜后。5 5、远视眼及其矫正、远视眼及其矫正上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1751例例：某远视眼，其远点在眼后：某远视眼，其远点在眼后0.50.5m m处，求配镜度数。处，求配镜度数。解：要使远视眼看清楚远处的物体，应配一将无穷远处解：要使远视眼看清楚远处的物体，应配一将无穷远处物体成像在眼后物体成像在眼后0.50.5m m处的凸透镜。处的凸透

38、镜。可得：可得：度200215.011Dffvu111根据根据且且mvu5.0,上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-17526 6、散光眼及其矫正、散光眼及其矫正 a a、散光眼散光眼：角膜不为球面，各方向子午线半径不同，：角膜不为球面，各方向子午线半径不同，为非对称折射系统。（通过光轴的平面叫做子午面，子为非对称折射系统。（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）午面与角膜的交线叫做子午线）b b、单纯近视或单纯远视散光的矫正方法：单纯近视或单纯远视散光的矫正方法：配柱面透镜配柱面透镜（使轴向与正常子午面平行）（使轴向与正常子午面平行）o o

39、C CD DB BA AI IV VI IH H散光眼角膜示意图散光眼角膜示意图上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-17539.6 9.6 放大镜放大镜 显微镜显微镜放大镜放大镜显微镜显微镜显微镜的分辨本领显微镜的分辨本领电子显微镜电子显微镜上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1754 放大镜为凸透镜，将物体放置在凸透镜焦距内侧附放大镜为凸透镜，将物体放置在凸透镜焦距内侧附近靠近透镜一侧，其角放大率为：近靠近透镜一侧，其角放大率为：其中其中表示物体放在明视距离处对眼所张的视角表示物体放在明视距离处对眼所张的视角表示用放大镜观察

40、的视角表示用放大镜观察的视角0.25m0.25myfyytan/0.25tan/0.25ff放大镜角放大率放大镜角放大率与焦距成反比与焦距成反比上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-17551 1、显微镜：、显微镜：由两凸透镜由两凸透镜物镜物镜f1和目镜和目镜f2(放大镜放大镜)构成构成 标本放置于物镜焦点外侧附近成一实像标本放置于物镜焦点外侧附近成一实像y,该像正该像正好落在目镜焦点内侧，目镜再将好落在目镜焦点内侧，目镜再将y 放大成放大成y而被眼睛而被眼睛看到看到,原理如图原理如图:上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-175

41、622/0.25/0.25yfyMmyyf放大率放大率显微镜的放大率为显微镜的放大率为物镜线性放大率与目镜角放大率的乘积物镜线性放大率与目镜角放大率的乘积上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-17571 1、分辨本领（分辨率）：、分辨本领（分辨率）：用仪器观察样品时两个可分辨点之间的最小距离用仪器观察样品时两个可分辨点之间的最小距离Z.Z.2 2、阿贝指出，最短距离、阿贝指出，最短距离ANnZ61.0sin61.0n为物镜与物体之间介质的折射率为物镜与物体之间介质的折射率 为所用光的波长为所用光的波长为被观察的物体射到物镜边缘的光线与主光轴的夹角为被观察的物体射

42、到物镜边缘的光线与主光轴的夹角ANnsin为物镜的数值孔径，反映物镜的特性参数为物镜的数值孔径，反映物镜的特性参数3 3、分辨率、分辨率61.061.0sin1ANnZ上一内容上一内容回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容2022-8-1758要提高分辨率可以采取如下措施：要提高分辨率可以采取如下措施：a)a)用油浸物镜：增加数值孔径用油浸物镜：增加数值孔径)sin(nAN即b)b)减小减小如：用紫光如：用紫光4 4、显微镜的分辨本领只是决定于物镜的分辨本领。、显微镜的分辨本领只是决定于物镜的分辨本领。因为目镜只有单纯的放大镜的作用，物镜分辨不出的因为目镜只有单纯的放大镜的作用，物镜分辨不出的 物体，目镜同样分辨不出。物体，目镜同样分辨不出。