影总限 主讲:周自刚 西南师范大学光电所 Email:Zizhou@163.net
1 主讲：周自刚 西南师范大学光电所 Email:zigzhou@163.net
光学教程 第四章光学仪器的基本原理 第四章光学仪器的基本原理 41人的眼睛 4.2助视仪器的放大本领 43目镜 44显微镜的放大本领 45人的眼睛 4.6助视仪器的放大本领 47目镜 48物镜的聚光本领 413助视仪器的分辨本领 414分光仪器的分辨本领
2 4.1 人的眼睛 4.2 助视仪器的放大本领 4.3 目镜 4.4 显微镜的放大本领 4.5 人的眼睛 4.6 助视仪器的放大本领 4.7 目镜 4.8 物镜的聚光本领 4.13 助视仪器的分辨本领 4.14 分光仪器的分辨本领 光学教程 第四章 光学仪器的基本原理 第四章 光学仪器的基本原理
41人的眼睛 经过科学家的测定,眼球的前后径大约为24毫米,水 平径约为235毫米,垂直直径约23毫米;眼屈光组的总 屈折力约为58个屈光度。 、眼球的光学构造 很球的功能和照机机的功能几乎完全一样,可以这样 说眼球是一个全自动摄象机,它是一个完整而精细的 光学仪器,我们把它分为三系统: ①屈光系统:(包括角膜、房水、晶状体和玻璃体) ②遮光系统:(包括瞳孔、虹膜、睫状体、脉络膜和 巩膜)。 ③感光系统:(包括视网膜和视神经) 这三个系统在大脑中枢神经的指挥和相互密切的配合 下,完成眼睛的视觉功能
3 经过科学家的测定，眼球的前后径大约为24毫米，水 平径约为23.5毫米，垂直直径约23毫米；眼屈光组的总 屈折力约为58个屈光度。 一、 眼球的光学构造 眼球的功能和照机机的功能几乎完全一样，可以这样 说眼球是一个全自动摄象机，它是一个完整而精细的 光学仪器，我们把它分为三系统： ① 屈光系统：（包括角膜、房水、晶状体和玻璃体）。 ② 遮光系统：（包括瞳孔、虹膜、睫状体、脉络膜和 巩膜）。 ③ 感光系统：（包括视网膜和视神经）。 这三个系统在大脑中枢神经的指挥和相互密切的配合 下，完成眼睛的视觉功能。 4.1 人的眼睛
二、眼睛的视功能 眼的视觉功能包括中心视力(即视力)和周边视力(即视 野),视功能还涉及到的范围有光觉、色觉、调节和辐辏等。如 以上的这些视功能发生异常变化,就会带来视功能的障碍。比如, 视力减退,视野缩小,看物不清或丧失双眼单视或产生一跸其他 临床症状 (一)视力所谓的视力就是眼睛分辨物体的能力。一般是 指中心视力而言(以单眼视力为测定标准,包括远视力和近视 力)。视力正常的人,远视力在1.0以上,近视力也应至少看到 1.0。对人眼来讲:眼睛辨识物体存在的最小视角,称它业分视 角(也可以认为是辨识最小物体存在的两端与眼球的结点连线所 成夹角) (二)视野当一只眼注视前方某一物体时,不仅能看清楚 被注视的物体,同时也能看见注视点以外的一定范围内的物体, 我们称这看见的空间范围为视野(也叫做周边视力)。视野的范 围大小与注视点和眼的距离有关:距离愈远,视野愈大;距离愈 近,视野愈小。视野有单眼视野和双眼视野、静态视野和动态视 野
4 二、 眼睛的视功能 眼的视觉功能包括中心视力（即视力）和周边视力（即视 野），视功能还涉及到的范围有光觉、色觉、调节和辐辏等。如 以上的这些视功能发生异常变化，就会带来视功能的障碍。比如， 视力减退，视野缩小，看物不清或丧失双眼单视或产生一跸其他 临床症状。 （一） 视力 所谓的视力就是眼睛分辨物体的能力。一般是 指中心视力而言（以单眼视力为测定标准，包括远视力和近视 力）。 视力正常的人，远视力在1.0以上，近视力也应至少看到 1.0。 对人眼来讲：眼睛辨识物体存在的最小视角，称它业分视 角（也可以认为是辨识最小物体存在的两端与眼球的结点连线所 成夹角）。 （二） 视野 当一只眼注视前方某一物体时，不仅能看清楚 被注视的物体，同时也能看见注视点以外的一定范围内的物体， 我们称这看见的空间范围为视野（也叫做周边视力）。视野的范 围大小与注视点和眼的距离有关：距离愈远，视野愈大；距离愈 近，视野愈小。视野有单眼视野和双眼视野、静态视野和动态视 野
(三)光觉和色觉当人眼睛接受光线的刺激后, 所产生的视学反映称之为光觉。在视网膜上存在 有两种感光细胞,种是锥状细胞(数量大约七 百万个),在自昼和强光下活动,主要功能是分 辨外界物体的开头和颜色。一种是杆状细胞(大 约是一亿三千万个左右),主要功能是在微弱光 线下发生作用的细胞。锥状细胞密集于黄斑部中 心凹,数量可达一万三到一万五,非常敏感。而 杄状细胞布满于周边部的视网膜上。眼睛具有分 辨各种不同颜色的功能,叫做色觉。色觉是在白 天和亮处锥状细胞活动时产生的一种功能。不能 识别红色的称为红色盲,不能识另绿色的称为绿 色盲,什么颜色都不能识别的叫全色盲
5 （三）光觉和色觉 当人眼睛接受光线的刺激后， 所产生的视学反映称之为光觉。在视网膜上存在 有两种感光细胞，一种是锥状细胞（数量大约七 百万个），在白昼和强光下活动，主要功能是分 辨外界物体的开头和颜色。一种是杆状细胞（大 约是一亿三千万个左右），主要功能是在微弱光 线下发生作用的细胞。 锥状细胞密集于黄斑部中 心凹，数量可达一万三到一万五，非常敏感。而 杆状细胞布满于周边部的视网膜上。 眼睛具有分 辨各种不同颜色的功能，叫做色觉。色觉是在白 天和亮处锥状细胞活动时产生的一种功能。不能 识别红色的称为红色盲，不能识另绿色的称为绿 色盲，什么颜色都不能识别的叫全色盲
角膜踺状体品状体巩膜视网膜 光轴 黄斑 前极 中心凹 后极 /视轴 前房 虹膜 视乳头想神经 脉胳膜/ 玻璃液 图一、眼汽的构造
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(四)调 正眼睛在一范围内,可以看远又可以看近,即看 远清楚,看近也清楚。这是因为眼球的睫状肌收缩 捷状小带松驰和晶状体本身的弹性作用,使晶状体 变凸变厚因而增加了眼屈光组的屈光力,因而能 看清楚近处物体,称此作用为调节 (1)不同年龄的正视眼的近点距离和调节力如左 下表: a)显性调节力一看近物时所使用的调节力 b)隐性调节力—看近物时所使用调节力扣的剩余调 力 c)绝对调节力一显性调节力和隐性调节力的总 (2)近点:当眼高度调节时,所用最大调节力所 能看清楚的最近一点,称为近点。近点与角膜顶点 距离称为近点距离
7 (四)调节 正常眼睛在一范围内，可以看远又可以看近，即看 远清楚，看近也清楚。这是因为眼球的睫状肌收缩， 睫状小带松驰和晶状体本身的弹性作用，使晶状体 变凸 变厚因而增加了眼屈光组的屈光力，因而能 看清楚近处物体，称此作用为调节。 （1） 不同年龄的正视眼的近点距离和调节力如左 下表： a)显性调节力--看近物时所使用的调节力。 b)隐性调节力--看近物时所使用调节力扣的剩余调 节力。 c)绝对调节力--显性调节力和隐性调节力的总。 （2） 近点：当眼高度调节时，所用最大调节力所 能看清楚的最近一点，称为近点。近点与角膜顶点 距离称为近点距离
(3)远点当眼的调节高度松驰或不用调节力时, 所能看清楚的最远的一点,称为远点。远点到角膜 顶点的距离咄咄怪事做远点距离。一般正视眼的 远点在眼前无限远:近视眼的远点的眼前有限距离 远视眼的远点在眼后有限距离 (4)调节力的测定和计算:调节力的测定 般说双眼比单眼多05D的视力。所以应两眼分开测 以免所测得的结果不准确,测定年青人时尤其要注 假如设定:调节力用A表示,远点距离用r(m) 表示;远点屈光度用R(D)表示;近点距离用p(m) 表示;近点屈光度和P(D)表示,就可得到调节 力的计算公式:A=RP或A=1/-1/远点屈光度: R=l/r近点屈光度:P=1/p
8 （3） 远点：当眼的调节高度松驰或不用调节力时， 所能看清楚的最远的一点，称为远点。远点到角膜 顶点的距离咄咄怪事做远点距离。 一般正视眼的 远点在眼前无限远；近视眼的远点的眼前有限距离； 远视眼的远点在眼后有限距离。 （4） 调节力的测定和计算： 调节力的测定： 一 般说双眼比单眼多0.5D的视力。所以应两眼分开测， 以免所测得的结果不准确，测定年青人时尤其要注 意。 假如设定： 调节力用A表示，远点距离用r(m) 表示；远点屈光度用R（D）表示；近点距离用p(m) 表示；近点屈光度和P（D）表示，就可得到调节 力的计算公式： A=R-P 或 A=1/r - 1/p 远点屈光度： R=1/r 近点屈光度：P=1/p
例1,正常视力的人近点距为25cm时的调节力是 多少? A=/r-1/p=1/=-1(0.25)=+40D 因为正常眼远点距离为无限大(∝)即1/r=1∞=0 所以,这时调节力为+40D 例2, 为-2.50Dr的近视眼的人,近点距离为 25cm时的调节力是多少? A=(-250)=1/(4025)=2.50+40=1.50(D) 所以,这时调节力是+1.50D 例3,一个为+1.50D的远视眼的人,在近点距离为 25cm时的调节力是多少? A=+1.50-1/(-0.25)1.50+40-550(D) 所以,这时调节力为:+5.50D
9 例1， 正常视力的人近点距为-25cm时的调节力是 多少？ A=1/r - 1/p=1/∝ - 1/(-0.25)=+4.0D 因为正常眼远点距离为无限大（∝）即1/r=1/∝=0 所以，这时调节力为+4.0D 例2， 一个为-2.50Dr 的近视眼的人，近点距离为- 25cm时的调节力是多少？ A=(-2.50)-1/(-0.25)=-2.50+4.0==1.50(D) 所以，这时调节力是+1.50D 例3， 一个为+1.50D的远视眼的人，在近点距离为 -25cm时的调节力是多少？ A=+1.50-1/(-0.25)==1.50+4.0==5.50(D) 所以，这时调节力为：+5.50D
(5)调疲劳曲手长时间的工作或阅读 ,过多地使用了调节力(即显性调节度数超过了它 的正常范围)。因睫状肌过度紧张产生眼胀、头痛 和视力减退等疲劳症状。表现为看物体模糊不清和 退脸结膜充血。治疗办法:根据眼疲劳状况适当 休息或改变一下工作环境
10 （5） 调节疲劳 由于长时间的工作或阅读 ，过多地使用了调节力（即显性调节度数超过了它 的正常范围）。因睫状肌过度紧张产生眼胀、头痛 和视力减退等疲劳症状。表现为看物体模糊不清和 眼睑结膜充血。 治疗办法：根据眼疲劳状况适当 休息或改变一下工作环境