应用光学【第三讲】第一部分.pdf

第三章 光学仪器 目视光学仪器：和人眼配合使用的仪器 应用光学讲稿 本章主要解决的问题： • 眼睛的构造 • 望远镜、显微镜的工作原理 • 眼睛与目视光学仪器配合的问题、眼睛缺陷 及调整 • 如何选择成像光束的位置 • 选择成像光束的原则 • 限制光束的方法 应用光学讲稿 §3-1 人眼的光学特性 • 人眼的构造 从光学角度看，主要有三部分： －－－－镜头 －－－－底片 －－－－光阑 人眼相当于一架照相机 ，能够自动调节 应用光学讲稿 角膜：透明球面，光线首先通过角膜进入眼睛 前室：角膜后面的空间部分，充满水液，n=1.3374, 对光线起会聚作用 水晶体：双凸透镜，借助周围肌肉的收缩及松弛，前 表面半径可减小或加大，改变焦距。 角膜，前室和水晶体 相当于镜头部分。 应用光学讲稿 视网膜：视神经细胞和神经纤维，相当于感光底片 黄斑：视网膜上视觉最灵敏的地方 这两项相当于感光部分 虹膜：水晶体前面 的薄膜，中心有一 圆孔，成为瞳孔， 随着入射光能量的 多少，瞳孔直径可 放大或缩小。 相当于可变光阑 应用光学讲稿 盲点：视神经纤维的 出口，没有感光细胞， 不产生视觉 盲点实验 应用光学讲稿 视觉的产生 外界的光线进入人眼 成像在视网膜上，产生视神经脉冲 通过视神经传向大脑，经过高级的中枢神经 活动，形成视觉 物理过程，生理过程，心理过程 应用光学讲稿 人眼的光学特性 视轴：黄斑中心与眼睛光学系统的像方节点连线 人眼视场：观察范围可达150º 头不动，能看清视轴中心6º－8º 要看清旁边物体，眼睛在眼窝内转动，头也动 应用光学讲稿 人眼的调节：视度调节、瞳孔调节 1、视度调节  定义：随着物体距离改变，人眼自动改变焦距，使像 落在视网膜上的过程。 F’ 应用光学讲稿 • 调节量的表示：视度 与网膜共轭的物面到眼睛的距离的倒数 1 SD= l 单位为米 l • 明视距离和近点、远点 明视距离：眼睛前方250mm，SD=(1 / (-0.25))= -4 近点：眼睛通过调节能看清物体的最短距离 远点：眼睛能看清物体的最远距离 最大调节范围＝近点视度－远点视度 应用光学讲稿 不同年龄正常人眼的调节能力 年龄 最大调节范围/视度 近点距离/mm 10 -14 70 15 -12 83 20 -10 100 25 -7.8 130 30 -7.0 140 35 -5.5 180 40 -4.5 220 45 -3.5 290 50 -2.5