眼的明視與光學調焦
廣西桂林地區教育學院
李天鏞人的眼睛是乙個由不同介質組成的共軸光學系統,遠物或近物發出的進入睛睛的那部分
光線,經過一系列的反射和折射,
其反射光返回物空間,
折射光都能在視網膜上聚焦成清晰
像。然而,人眼對不同距離的物體成像中,並不像照相機鏡頭那樣調焦,而是通過睫狀肌壓
縮睛珠(或水晶體)
使其兩面典率半徑發生變化而得以實現。
因而在觀察無限遠物和近物時,
眼睛光學系統的光焦度、
兩主點位置、
兩焦距長短等光學常數是不同的,
說明眼睛是一完好
而簡捷的變焦距系統。
迄今為止,完善人眼的視力與彌補先天或後天性視力的不足,其通常途徑是借助於附加
光組。於是合成光組的變焦與眼睛變焦的特殊功能間的聯絡,
是影響視力的關鍵。
為簡明方
便,本文就眼的瞳孔至視網膜的距離,以盡可能接近實際的平均值
2.07cm
,代替各千差萬
別的具體眼,以老花眼為例,從光學變焦出發,對老花眼的配鏡,掛戴鬆緊對視力有無影響
以及戴鏡視遠物等情況進行討論,
以求得人眼對所有光學儀器使用中為保持視力,
提高工作
效率所應考慮和遵循的原則;
消除怕因調整視力會加速眼睛老花的心理狀態,
正確使用助視
儀器。一、配
鏡外界物體(相當於發光體)發出光線,通過眼的角膜、瞳孔、睛珠和玻璃狀液時,睫狀
肌與瞳孔能對眼睛光學系統迅速而自動地調焦與對光,
始終可成消晰像於視網膜上。
光在視網膜上引起光化反應產生脈衝作用,
經視神經纖維傳到中樞神經,
轉達大腦而得到視覺和記
憶。正常人眼可看清的最遠點稱無限遠,無限遠處物點(點的集合為物體)發來一束近似的
平行光,這時睫狀肌放鬆,睛珠曲率半徑最大(最扁平),焦距
f′最長,平行光正好聚焦成
像在視網膜上,久視不感疲勞。人眼也能看清近物,最近點的距離為
10cm
左右。近物發出
發散的不平行光束,這時依靠睫狀肌壓縮睛珠,使睛珠曲率半徑變到最小(最凸),焦距
f′最短,使發散光束仍能聚焦成像於視網膜上,此情況久視眼發賬。通常閱讀書報時,距離為
25cm
左右,這時久視眼不感疲勞,該距離稱明視距離。
人眼瞳到視網膜距離平均為
2.07cm
隨著物距
s的改變,
睛珠第二焦距
f′在睫狀肌調節
下作相應變化。人眼為近似球形,直徑約
2.43cm
,那麼瞳孔到視網膜距離可看成近似不變
的像距s′
透鏡的物像關係式
s′- 1
s=1/f′
比較接近實際地反應上述眼睛這一簡捷變焦系
統的成像過程。成年人正常眼的睛珠,隨著物距的改變,焦距
f′的變化情況為:(以睛珠中
心為參考點,順光為正,逆光為負;單位為
cm,以下均同)
可見眼睛變焦系統中,睛珠在睫狀肌調節下,其焦距應可在
1.715
2.07cm
範圍連續
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