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主焦距是一个折光体最重要的光学参数,由此可算出位于任何位置的物体所形成的折射像的位置。以薄 透镜为例,如果物距a是已知的,像距b可由下式算出: 1/a=1/b=1/F2(2) 由式(2)可以看出,当物距a趋于无限大时,1/a趋近于零,于是1/b接近于1/F2,亦即像距b差不多 和F2相等;这就是说,当物体距一个凸透镜无限远时,它成像的位置将在后主焦点的位置。同样不难看 出,凡物距小于无限大的物体,它的像距b恒大于F2,即它们将成像在比主焦点更远的地方。以上两点 结论,对于理解眼的折光成像能力十分重要。 另外,根据光学原理,主焦点的位置是平行光线经过折射后聚焦成一点的位置,这一结论与上面提到的 第一点结论相一致。每一物体的表面,都可认为是由无数的发光点或反光点组成,而由每一个点发出的 光线都是辐散形的;只有这些点和相应的折射面的距离趋于无限大时,由这些点到达折射面的光线才能 接近于平行,于是它们经折射后在主焦点所在的面上聚成一点,整个物质就达个面上形成物像。当然 无限过的概念本身决定了它是一个不可能到达的位置,实际上对人眼和一般光学系统来说,来自6m以外 物体的各光点的光线,都可以认为是近于平行的,因而可能在主焦点所在的面上形成物像。 (二)眼的折光系统的光学特性 当用上述光学原理分析眼的折光特性时,首先遇到的一个困难是,眼球并非一个薄透镜或单球面折光体 而是由一系列由率半径和折光指数都不相同的折光体所组成的折光系统。显然,人眼折光系统的后主焦 距不能简单地由式(1)算出,不过它的最主要的折射发生在角膜,而按几何学原理进行较复杂的计算 还是可以追踪出光线经眼内多个折光面行进的途径,并得出由这些组合的透镜组所决定的后主焦点的所 在位置。 计算结果表明,正常成人眼处于安静而不进行调节的状态时,它的折光系统的后主焦点的位置,正好是 其视风膜所在的位置。这一解剖关系对于理解正常眼的折光成像能力十分重要。它说明,凡是位于眼前 方6m以外直至无限远处的物体,根据式(2)或由于由它们发出或反射出的光线在到达眼的折光系统时 已近于平行,因而都可以在视网膜上形成基本清晰的像,这正如放置于照相机主焦点处的底片,可以拍 出清晰的远景一样。当然,人眼不是无条件的看清仼何远处的特体,例如,人眼可以看清楚月亮(或其 他更远的星体)和它表面较大的阴影,但不能看清楚月球表面更小的物体或特征。造成后一限制的原因 是,如果来自某物体的光线过弱,或它们在空间处女内传播时被散射或吸收,那么它们到达视网膜时已主焦距是一个折光体最重要的光学参数,由此可算出位于任何位置的物体所形成的折射像的位置。以薄 透镜为例,如果物距 α 是已知的,像距 b 可由下式算出: 1/a=1/b=1/F2 (2) 由式(2)可以看出,当物距 a 趋于无限大时,1/a 趋近于零,于是 1/b 接近于 1/F2,亦即像距 b 差不多 和 F2 相等;这就是说,当物体距一个凸透镜无限远时,它成像的位置将在后主焦点的位置。同样不难看 出,凡物距小于无限大的物体,它的像距 b 恒大于 F2,即它们将成像在比主焦点更远的地方。以上两点 结论,对于理解眼的折光成像能力十分重要。 另外,根据光学原理,主焦点的位置是平行光线经过折射后聚焦成一点的位置,这一结论与上面提到的 第一点结论相一致。每一物体的表面,都可认为是由无数的发光点或反光点组成,而由每一个点发出的 光线都是辐散形的;只有这些点和相应的折射面的距离趋于无限大时,由这些点到达折射面的光线才能 接近于平行,于是它们经折射后在主焦点所在的面上聚成一点,整个物质就达个面上形成物像。当然, 无限过的概念本身决定了它是一个不可能到达的位置,实际上对人眼和一般光学系统来说,来自 6m 以外 物体的各光点的光线,都可以认为是近于平行的,因而可能在主焦点所在的面上形成物像。 (二)眼的折光系统的光学特性 当用上述光学原理分析眼的折光特性时,首先遇到的一个困难是,眼球并非一个薄透镜或单球面折光体, 而是由一系列由率半径和折光指数都不相同的折光体所组成的折光系统。显然,人眼折光系统的后主焦 距不能简单地由式(1)算出,不过它的最主要的折射发生在角膜,而按几何学原理进行较复杂的计算, 还是可以追踪出光线经眼内多个折光面行进的途径,并得出由这些组合的透镜组所决定的后主焦点的所 在位置。 计算结果表明,正常成人眼处于安静而不进行调节的状态时,它的折光系统的后主焦点的位置,正好是 其视风膜所在的位置。这一解剖关系对于理解正常眼的折光成像能力十分重要。它说明,凡是位于眼前 方 6m 以外直至无限远处的物体,根据式(2)或由于由它们发出或反射出的光线在到达眼的折光系统时 已近于平行,因而都可以在视网膜上形成基本清晰的像,这正如放置于照相机主焦点处的底片,可以拍 出清晰的远景一样。当然,人眼不是无条件的看清任何远处的特体,例如,人眼可以看清楚月亮(或其 他更远的星体)和它表面较大的阴影,但不能看清楚月球表面更小的物体或特征。造成后一限制的原因 是,如果来自某物体的光线过弱,或它们在空间处女内传播时被散射或吸收,那么它们到达视网膜时已
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