第六节 神奇的眼睛

2.人眼各部分的功能
• • • • 人的眼睛是一个近似球状体，前后直径约为23～24mm，横向直径约为20mm，通常称为眼球。眼球 是由屈光系统和感光系统两部分构成的。 一、屈光系统 1、眼球壁。眼球壁由三层质地不同的膜组成。 （1）角膜和巩膜。眼球壁的最外层是角膜和巩膜。角膜在眼球的正前方，约占整个眼球壁面积 的1/6，是一层厚约1mm的透明薄膜，折射率为1.336。角膜的作用是将进入眼内的光线进行聚焦， 即折射并集中进入眼球的光线。巩膜是最外层中、后部色白而坚韧的膜层，约占整个眼球壁面积的 5/6，厚度约0.4～1.1mm，也就是我们的“眼白”，它的作用是保护眼球。 （2）虹膜和脉络膜。虹膜、脉络膜和睫状体组成了眼球壁的中层。虹膜是位于角膜之后的环状 膜层，它将角膜和晶状体之间的空隙分成两部分，即眼前房和眼后房。虹膜的内缘称为瞳孔，它的 作用如同照相机镜头上的光圈，可以自动控制入射光量。虹膜可以收缩和伸展，使瞳孔在光弱时放 大，光强时缩小，直径可在2～8mm范围内变化。睫状体在巩膜和角膜交界处的后方，由脉络膜增 厚形成，它内含平滑肌，功能就是调节晶状体的凸度（曲率）。脉络膜的范围最广，紧贴巩膜的内 面，厚约0.4mm，含有丰富黑色素细胞。它如同照相机的暗箱，可以吸收眼球内的杂散光线，保证 光线只从瞳孔内射入眼睛，以形成清晰的影像。 2、眼球内容物。眼球的屈光系统除了角膜外还包括，眼球内容物（晶体、房水和玻璃体），它们 的一个共同特点是透明，可以使光线畅通无阻。 (1)晶状体。是有弹性的透明体，位于后面和玻璃体之间，通过悬韧带和睫状体连接。性质如双 凸透镜，作用如同照相机的镜头。它能够由周围肌肉组织调节厚薄，根据观察景物的远近自动拉扁 减薄或缩圆增厚，对角膜聚焦后的光线进行更精细的调节，保证外界景物的影像恰好聚焦在视网膜 上。在未调节的状态下，它前面的曲率半径大于后面的曲率半径，折射率从外层到内层约为1.386～ 1.437。 (2)房水。角膜与晶体之间充满透明的液体，它是水样透明液体，折射率为1.336。房水由睫状体 产生，充满于眼球房（角膜和虹膜之间），和眼后房（虹膜和晶体之间）。它的功能是使角膜和晶 体无血管组织的新陈代谢，维持眼睛的内压。 (3)玻璃体。晶状体的后面透明的胶状液，内含星形细胞，外面包以致密的纤维层。它的折射率 约为1.336。 由角膜、虹膜、房水、晶体和玻璃体等共同组成了一个接收光线的精密的光学系统。
人离镜头近一点，镜头离胶卷远一点 所用的知识点： 实像时，物近像远像变大
照相机例题
2、若要拍全身像，该如何调节人到相 机的距离和镜头到胶卷的距离
人离镜头远一点，镜头离胶卷近一点
所用的知识点： 实像时，物远像近像变小
5.幻灯机（电影机）和投影仪
幻灯机是利用凸透镜能成倒立、 放大的实像这个道理制成的．
一、眼睛的视物原理 1.眼球的构造
眼球的构造
睫状体 玻璃体 视网膜
角膜 晶状体
瞳孔 房水 虹膜
通往大脑的神经
1.眼睛的结构 ⑴晶状体和角膜：相当于凸透镜 ⑵视网膜： 相当于光屏 ⑶睫状体：调节晶状体焦距 ⑷脉络膜： 形成暗室 物距大于二倍焦距 2.人眼是一个凸透镜成像系统，利用的是在（ ）时， 物体通过凸透镜可以成（ ）、（ 缩小 ）的（ 实 ）像。 倒立
2002-2007年中学学生平均视力统计表
调查人数 平均视力
532 598 611 527 602 508
5.04 4.88 4.90 4.86 4.85 4.82
2002
2003
2004
2005
2006
2007
1998-2003中学学生平均视力统计表
5.04 4.88 4.90
4.86
4.85
黄山日出
黄果树瀑布
庐山雾景
清 郎世宁
眼睛的作用
眼睛看到物体的这种功能，被称为视觉。视觉主 要是感觉到明暗、色彩、动静、远近、大小等综 合知觉。 • 眼睛是人类感观中最重要的器官，大脑中大约有 80%的知识和记忆都是通过眼睛获取的。读书认 字、看图、赏画、看人物、欣赏美景等都要用到 眼睛。眼睛能辨别不同的颜色、不同的光线，再 将这些视觉、形象转变成神经信号，传送给大脑 。由于视觉对人如此重要，所以我们要爱护眼睛 。
幻 灯 机 原 理
思考： 1.幻灯片与屏幕上的像哪个大？哪个小？ 2.哪一段是物距，哪一段是像距？物距和 像距哪个大？ 3为使银幕上获得的像是正立放大的像，幻 灯片应如何放置？
物体到凸透镜的距离在焦距和2倍焦 距之间时，成倒立、放大的实像．
2F
F
F
2F
幻灯机和投影仪原理： 幻灯机和投影仪的镜头相当于 一个凸透镜，当物体到凸透镜的距 离在大于一倍焦距，小于二倍焦距 时，成倒立、放大、实像。
4.82
4.74
1998
1999
2000
2001
2002
2003
眼睛的保健
说一说： 1、近视眼给我们的生活带来那些不便呢？ 2、同桌互找用眼不良习惯 3、该如何保护我们的眼睛
读写姿势要正确，眼与书的距离 看书、看电视或使 不在光线暗的地方看书 要在 33厘米左右 用电脑 1小时后要休息 一下，要远眺几分钟 不在直射 的强光下看书
成像 调节作 用
眼睛和照相机的比较
眼睛 结构 照相机
角膜和晶状体（相 镜头（相当于凸透 当于凸透镜） 镜） 瞳孔
成像 调节作 用
眼睛和照相机的比较
眼睛 结构 照相机
角膜和晶状体（相 镜头（相当于凸透 当于凸透镜） 镜） 瞳孔 光圈
成像 调节作 用
眼睛和照相机的比较
眼睛 结构 照相机
角膜和晶状体（相 镜头（相当于凸透 当于凸透镜） 镜） 瞳孔 光圈
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3.眼睛的自我调节
当睫状体放松时，晶状体 变 薄 ，焦距变 大 ，远处来的 光线恰好会聚在视网膜上，眼 球可以看清远处的物体。 总结：眼睛是一种精巧的变
源自文库
当睫状体收缩时，晶状体 变 厚 ，焦距变 小 ，近处来 的光线恰好会聚在视网膜上 ，眼球可以看清近处的物体 焦距 。 系统。
注：正常眼的远点在无限远处，近点在10~15cm处。正常眼的明视距离25cm
三、透镜的应用
1.放大镜
使用放大镜时,是把物体放在焦 距以内,这时通过凸透镜看到的便是 物体放大的虚像,而且放大镜离物体 越远,虚像越大(在1倍焦距以内)
2.显微镜的构造及工作原理
• 显微镜原理: • 显微镜是由两块凸透镜组成,把物体放在 物镜的1倍至2倍焦距之间,这是物体成一个 倒立放大的实像.再使这个实像呈现在目镜 的1倍焦距以内,这时放大的实像继续呈一个 正立放大虚像.这时进入人眼的是经过两次 放大虚像.使物体放大的倍数大大增加.
小结： 一、人眼看物原理： 二、人眼看清远近物体的原理： 三、近视眼及其矫正 四、远视眼及其矫正 五、透镜的应用
保护我们的眼睛！！
眼睛和照相机的比较
眼睛 结构 照相机
角膜和晶状体（相 当于凸透镜）
成像 调节作 用
眼睛和照相机的比较
眼睛 结构 照相机
角膜和晶状体（相 镜头（相当于凸透 当于凸透镜） 镜）
不走路看书 不躺卧看书
要定期检查视力，认真做眼保健操
保护我们的眼睛已经刻不容缓！！！
预防近视“三要”“四不看”： • ①读写姿势要正确，眼与书的距离要在33厘米左右。 • ②看书、看电视或使用电脑1小时后要休息一下，要远 眺几分钟。 • ③要定期检查视力，认真做眼保健操。 • ④不在直射的强光下看书。 • ⑤不在光线暗的地方看书。 • ⑥不躺卧看书。 • ⑦不走路看书。
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二、感光系统
1.视网膜。这是眼球壁最里面的一层透明薄膜，贴在脉络膜的内表面，厚度约0.1～0.5mm。视网膜 上面分别着大量的视觉感光细胞，锥体细胞和杆体细胞，是眼睛的感光部分，其作用如同照相机中 的感光材料。在眼球后面的中央部分，视网膜上有一特别密集的细胞区域，其颜色为黄色，称之为 黄斑区，直径约2～3mm，黄斑区中央有一小窝，叫作中央窝，该处是视觉最敏锐的地方。黄斑距 鼻侧约4mm，有一圆盘状为视神经乳头，由于它没有感光细胞，也就没有感光能力，所以称为盲点 。外界物体的光信号在视网膜上形成影像，并由此处的视神经内段向大脑传递信息。 视网膜是一层菲薄的但又非常复杂的结构，它贴于眼球的后壁部，传递来自视网膜感受器冲动的神 经纤维跨越视网膜表面，经由视神经到达出口。视网膜的分辨力是不均匀的，在黄斑区，其分辨能 力最强。视网膜主要有三层组成。第一层是视细胞层，用于感光，它包括锥细胞和柱细胞。第二层 叫双节细胞层，约有10到数百个视细胞通过双节细胞与一个神经节细胞相联系，负责联络作用。第 三层叫节细胞层，专管传导。 杆体细胞大约有一亿二千万个，均匀地分布在整个视网膜上，其形状细长，可以接受微弱光线的刺 激，分辨物体的形状和运动，但是不能够分辨物体的颜色和形状。由于杆体细胞对光线极为敏感， 使得我们能够在月光下，甚至星光下也能够观察到物体的存在。 锥体细胞分布在视网膜的中央窝，其密度由中间向四周逐渐减少，到达锯齿缘处完全消失。锥体细 胞在解剖学中呈锥形，是人眼颜色视觉的神经末稍，与视神经是一对一的连接，便于在光亮的条件 下精细地接受外界的刺激，所以锥体细胞能够分辨物体的颜色和细节。大约700万的锥体细胞密集 在2°视场内，超出2°视场，则既有锥体细胞也有杆体细胞。所以在要求高清晰度、高分辨力的场 合，应该采用2°视场，使物像直对视轴，而其影像恰好聚焦在中央窝内。 2.视网膜上像的形成 人的眼睛就象一个照相机。来自外界的光线，经过角膜以及水晶体的折射后，成像在视网膜上。物 体上每一点的光线进入眼球以后会聚到视网膜的不同点上，这些点在视网膜上形成左右换位、上下 倒置的影像。但是我们所感觉到的物体由于“心理回倒”，看到的并不是倒像，而是自然状态的正 立的影像。 人们用眼睛去观察不同距离的物体时，要在视网膜上形成清晰的图像，必须靠眼睛的水晶体的调节 作用来实现。水晶体是透明的，形状象双凸透镜，扁圆形，中间厚，边缘薄，富有弹性的固体。随 着注视物体距离的远近，水晶体前面的曲率半径能够自动精细调节，以达到形成清晰图像的目的。 从光学观点出发，视网膜是眼光学系统的成像屏幕，它是一凹形的球面。视网膜的凹形弯曲由两个 优点：（1）眼光学系统形成的像有凹形弯曲，所以弯曲的视网膜作为像屏具有适应的效果，（2） 弯曲的视网膜具有更广宽的视野。
做成的近
2.远视眼及其矫正
⑴、成因：
晶状体太 薄 ，折光能 力太 弱 ，成像于视网 膜 后 。 ⑵、矫正： 配戴用 做成的远 视眼镜。（老花眼镜）
凸透镜
3.眼镜的度数
D=100/f f为眼镜焦距 单位m D为眼镜度数 （1）计算400度的眼镜的焦距是多少？ （2）某老人戴的老花镜的度数是100度，则该透镜是 （ ）透镜，它的焦距是（ ）m （3）为了预防近视眼、远视眼，你会向同学们提出哪 些建议？
4.眼睛的视角
视 角
视 角
视角跟物体的大小和物体到眼睛的距离有关 物体对眼睛所成的视角决定了物体在视网膜 上所成像的大小，视角越大所成像越大，眼 睛看物体就越清楚
二、视力的矫正 1.近视眼及其矫正
⑴、成因：
晶状体太 厚 ，折光能 力太 强 ，成像于视网 膜 前 。 ⑵、矫正： 配戴用 视眼镜。
凹透镜
瞳孔的调节
• 瞳孔是动物或人眼睛内虹膜中心的小圆孔 ，为光线进入眼睛的通道。虹膜上平滑肌 的伸缩，可以使瞳孔的口径缩小或放大， 控制进入瞳孔的光量。 • 瞳孔就像照相机里的光圈一样，可以随光 线的强弱而缩小或变大。通过瞳孔的调节 ，始终保持适量的光线进入眼睛，使落在 视网膜上的物体形像既清晰，而又不会有 过量的光线灼伤视网膜
显微镜下的雪花
显 微 镜 下 的 美 丽 沙 粒
显微镜下的红细胞
3.望远镜
测距
4.照相机及工作原理:
物体到凸透镜的距离在2倍焦距以外 时，成倒立、缩小的实像．
2F
F
F
2F
照相机成像的原理
利用凸透镜能成倒立、缩小的实像
照相机例题
1、若要拍半身像，该如何调节人到 相机的距离和镜头到胶卷的距离
视网膜（有感光细 胞）
成像
调节作 用
眼睛和照相机的比较
眼睛 结构 照相机
角膜和晶状体（相 镜头（相当于凸透 当于凸透镜） 镜） 瞳孔 光圈 视网膜（有感光细 底片（有感光材料） 胞）
成像
调节作 用
眼睛和照相机的比较
眼睛 结构 照相机
成像