第八章眼睛的屈光教程課件

1、第八章 眼睛的屈光第一節(jié) 眼睛的光學(xué)結(jié)構(gòu)第二節(jié) 單球面折射系統(tǒng)的屈光度第三節(jié) 單薄透鏡折射系統(tǒng)的屈光度第四節(jié) 眼睛的屈光度第一節(jié) 眼睛的光學(xué)結(jié)構(gòu)主要內(nèi)容：一、眼的生理結(jié)構(gòu)二、眼的光學(xué)結(jié)構(gòu)一、眼的生理結(jié)構(gòu)：角膜（1.376）水狀液（1.336）瞳孔玻璃體（1.336）晶狀體（1.406）視網(wǎng)膜第二節(jié) 單球面折射系統(tǒng)的屈光度一、幾個(gè)概念1、物點(diǎn)入射線與光軸的交點(diǎn) 像點(diǎn)折射線與光軸的交點(diǎn)2、物方實(shí)際入射線所在的一方 像方實(shí)際折射線所在的一方3、實(shí)物、實(shí)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(guī)律其中：n1物方折射率（n11） n2像方折射率（n21） U物距（實(shí)物取正、虛物取負(fù)）

2、V像距（實(shí)像取正、虛象取負(fù)） R球面半徑（球心在像方取正、球 心在物方取負(fù)）證明：重要公式三、單球面折射系統(tǒng)的焦距和焦度1、焦距F1nf1將v =代入折射公式得： 無(wú)窮遠(yuǎn)處的像所對(duì)應(yīng)的物點(diǎn)，稱(chēng)為折射面的 第一焦點(diǎn)，用F1表示。 F1到折射面頂點(diǎn)的距離為第一焦距，用f1表示。 f10會(huì)聚作用、f10會(huì)聚作用、f20 單球面折射系統(tǒng)具有會(huì)聚作用0 會(huì)聚透鏡、凸透鏡（中厚邊薄雙凸、平凸、彎月） 0 發(fā)散透鏡、凹透鏡（中薄邊厚雙凹、平凹、彎月） | 值大，透鏡的會(huì)聚（發(fā)散）能力強(qiáng) | 值小，透鏡的會(huì)聚（發(fā)散）能力弱薄透鏡證畢二、單薄透鏡折射系統(tǒng)的成像規(guī)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(shè)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(gè)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(cè)密封在盛滿(mǎn)水的半無(wú)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(tǒng)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(wú)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(lèi)：球面像差、色像差等等。三、透鏡的像差1、像差：物體通過(guò)透鏡所成的像與

4、理論上所預(yù)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(yuǎn)軸光線經(jīng)透鏡成像后不能在同一點(diǎn)會(huì)聚，此現(xiàn)象稱(chēng)為球面像差，簡(jiǎn)稱(chēng)球差。球差使點(diǎn)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(duì)色散較小，火石玻璃相對(duì)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(zhì)的光學(xué)儀器都是由多個(gè)透鏡組成，目的在于消除像差。不同波長(zhǎng)的光通過(guò)透鏡后不能在同一點(diǎn)成像的現(xiàn)象稱(chēng)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(huì)聚透鏡和發(fā)散透鏡適當(dāng)?shù)亟M合可以消除色像差。四、多薄透鏡折射系統(tǒng)的成像規(guī)律解：例：有一玻璃球(n=1.5)置于空氣中(n=1),其半徑為10cm,當(dāng)

5、點(diǎn)光源置于球前40cm處,求近軸光線通過(guò)玻璃后的成像位置 。 1 1.5402060解：兩次單透鏡成像例3：兩個(gè)薄透鏡在空氣中的焦距分別為f1和f2。若將這兩個(gè)透鏡緊密靠在一起，這樣組合系統(tǒng)的焦距和焦度如何表示。f1 f2a相加又小結(jié)：一、概念1、薄透鏡3、焦度2、焦距二、重要公式1、2、3、作業(yè)一：一個(gè)折射率為1.48的發(fā)散彎月形透鏡，其兩個(gè)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(yè)二：一個(gè)目鏡由兩個(gè)相同的正薄透鏡組成、焦距均為6cm，且相距3cm，問(wèn)這目鏡的焦點(diǎn)在何處？答案：透鏡組兩側(cè)2cm作業(yè)三：一會(huì)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(mǎn)水。（n水=1.33）。這樣的組合透鏡焦距為多少？答案：12cm作業(yè)四：一彎月形會(huì)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(yè)五：兩個(gè)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(jié) 眼睛的屈光度一、概念1

7、、遠(yuǎn)點(diǎn)捷狀肌完全舒張時(shí)，角膜曲率半徑最大時(shí)，能看到的最遠(yuǎn)物距。u=10m可視為無(wú)窮遠(yuǎn)。2、近點(diǎn)捷狀肌處于最緊張狀態(tài)時(shí)，角膜曲率半徑最小時(shí)，能看到的最近距離。隨著年齡的增長(zhǎng)、捷狀肌的老化，使近點(diǎn)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(xù)工作不至引起捷狀肌過(guò)分疲勞的最佳近點(diǎn)。U=25cm4、眼睛的調(diào)節(jié)范圍遠(yuǎn)點(diǎn)到近點(diǎn)（ 正常的調(diào)節(jié)范圍 遠(yuǎn)點(diǎn)到明視距離）。5、視角兩個(gè)物點(diǎn)到眼睛的夾角。BABA6、分辨本領(lǐng)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(yàn)方法。分辨本領(lǐng)視力=5-log分辨本領(lǐng)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(lǐng)（舊制）（新制）二、眼睛的屈光不正及其矯正什么是屈光不正當(dāng)捷狀肌完全舒張時(shí)，平行光入射進(jìn)眼睛后，恰好聚焦在視網(wǎng)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(lèi)型：1、近視眼 2、遠(yuǎn)視眼 3、老花眼 4、散光眼 5、弱視眼1、近視眼特點(diǎn)：捷狀肌完全舒張時(shí)，平行光入射，會(huì)聚在視網(wǎng)膜的前面，會(huì)聚性增強(qiáng)；遠(yuǎn)點(diǎn)與近點(diǎn)都向眼睛移近；越近視，遠(yuǎn)點(diǎn)越近。原因：（1）長(zhǎng)時(shí)間近距離注視，捷狀肌長(zhǎng)時(shí)間緊 張，導(dǎo)致球面（角膜）半徑變小，軸長(zhǎng)變長(zhǎng)（3） 眼病造成n的變化，肌肉神經(jīng)紊亂。（2）遺傳矯正：用凹透鏡矯

9、正遠(yuǎn)點(diǎn)-遠(yuǎn)點(diǎn)1近視眼近視眼的遠(yuǎn)點(diǎn)近視眼的矯正例1：一近視眼的遠(yuǎn)點(diǎn)為0.4m，需配戴多少度、什么類(lèi)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(yuǎn)點(diǎn)在哪？解：眼前5cm處2、遠(yuǎn)視眼特點(diǎn)：捷狀肌完全舒張時(shí)，平行光入射，會(huì)聚在視網(wǎng)膜的后面，發(fā)散性增強(qiáng)了，遠(yuǎn)點(diǎn)與近點(diǎn)都平移了（遠(yuǎn)點(diǎn)在無(wú)窮遠(yuǎn)處外為眼后）原因:(1)眼病 (2)遺傳矯正：用凸透鏡矯正遠(yuǎn)點(diǎn)，也可以矯正近點(diǎn)-近點(diǎn)1遠(yuǎn)視眼遠(yuǎn)視眼的遠(yuǎn)點(diǎn)遠(yuǎn)視眼的矯正例3：一遠(yuǎn)視眼的遠(yuǎn)點(diǎn)在眼后75cm處，成為屈光正常的眼睛需配戴多少度、什么類(lèi)型的眼鏡。解：凸透鏡例4：近點(diǎn)為1.25m的遠(yuǎn)視眼，需配戴多少度的眼鏡？解：凸透鏡3、老花眼特點(diǎn)：遠(yuǎn)點(diǎn)仍是，但近點(diǎn)遠(yuǎn)移。原因：隨著年齡增長(zhǎng)，晶狀體失去彈性，捷狀肌不靈，是正常的生理現(xiàn)象。矯正：用凸透鏡矯正近點(diǎn)。-近點(diǎn)1例5：一老年人即近視又老花，其遠(yuǎn)點(diǎn)是160cm，近點(diǎn)是50cm，需配什么眼鏡？解：4、散光眼特點(diǎn)：角膜曲率各向異性，使水平與垂直會(huì)聚點(diǎn)不重合，出現(xiàn)重影。原因：眼病、遺傳矯正：柱面透鏡5、弱視眼特點(diǎn)：兩個(gè)眼睛屈光不一致，相差特別大。矯正：手術(shù)、蓋住屈光不正的眼睛屈光不正的眼睛與正常眼睛調(diào)節(jié)范圍的比較圖示： 10m () 25cm正常近視眼遠(yuǎn)視眼老花眼近視+老花小結(jié)：一、概念1、遠(yuǎn)點(diǎn)、近