八年级物理透镜及其应用第四、五节眼睛与眼镜、显微镜与望远镜最全笔记

眼睛和眼镜知识点一、眼睛1、眼球的结构如图所示，眼睛由一层坚韧的膜包着，这层膜起到保护眼球的作用，这层膜在眼球前部凸出的透明部分称为角膜。

眼球里有一个透明囊状物，叫做晶状体。

晶状体和角膜之间充满着无色透明的液体是水样液，晶状体和后面的视网膜之间充满着无色透明的胶状物是玻璃体。

角膜和晶状体的共同作用相当于一个凸透镜。

2、眼睛的视物原理眼球好像一架照相机，眼睛观察物体时，物距都大于二倍焦距，物体发出或反射的光进入人眼，经晶状体和角膜折射后，在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像。

视网膜上的感光细胞受到光的刺激产生信号，视神经把这个信号传输给大脑，我们就看到了物体。

3、眼睛的调节①眼睛的调节作用：正常的眼镜无论是眺望远景还是看近物，都能看清楚。

从凸透镜成像分析，那就是物距变大时像能成在视网膜上，物距变小时，像仍然能成在视网膜上。

光屏未移动，像距不变，居然都能成像，奥秘何在呢？原来，眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状：当睫状体放松时，晶状体比较薄，焦距变大，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼睛可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，焦距变小，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体。

可见，眼睛就像一架可以变焦距的高级照相机。

②远点与近点：眼睛的调节是有限度的。

当睫状体完全松弛时，晶状体表面弯曲程度最小，也就是晶状体变得最扁时，所能看清的最远极限点叫做远点。

正常眼的远点在无限远处，从无限远处物体射入眼睛的光近似平行光线，像恰好成在视网膜上。

当睫状体极度张紧时（使劲看近物时），晶状体变得最凸，表面弯曲程度最大，此时所能看清的最近极限点叫做近点。

正常眼的近点在离眼睛约10cm的地方。

在合适的照明条件下，正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫做明视距离。

4、眼睛与照相机的对比眼睛照相机构造成像原理凸透镜角膜和晶状体的共同作用相当于一个凸透镜镜头是由一组透镜组成的，相当于一个凸透镜光屏视网膜胶片注意：人眼看物体的原理与照相机的工作原理相似，但有本质的区别：照相机镜头（凸透镜）的焦距是不可变得，而人眼的“凸透镜”的焦距是可变的。

知识点二、近视眼及其矫正1、近视眼的特点：只能看清近处的物体，看不清远处的物体。

2、形成近视眼的原因：晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光会聚在视网膜上，到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了，导致视网膜上得不到清晰的像。

如图。

3、近视眼的矫正：矫正近视眼，应使它的成像点后移，利用凹透镜的发散作用，使射入的光线先经凹透镜变的发散一些再射入眼睛，会聚点就能够移到视网膜上。

如图，近视眼应佩戴用凹透镜制成的近视眼镜进行矫正。

4、近视眼的防治：平时看书时，要注意用眼卫生，眼睛与书之间保持一定的距离，坐姿端正、间隔休息、远眺等。

知识点三、远视眼及其矫正1、远视眼的特点：只能看清远处的物体，看不清近处的物体。

2、产生远视眼的原因：晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，因此来自近处某点的光还没有汇聚成一点，就到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊的光斑，人眼就只能看到模糊不清的物体，如图。

3、远视眼的矫正：远视眼成像在视网膜之后，因此要矫正远视眼应使会聚点前移，可配戴用凸透镜制成的远视眼镜，如图，使入射的光线经凸透镜会聚后再射入眼睛，会聚点就能移到视网膜上。

知识点四、眼镜的度数我们经常听说某同学高度近视，戴-800度的眼睛，什么是眼镜的度数？前面我们已经学过透镜的焦距f，并且已经知道，焦距越短，折光本领越大。

透镜焦距的倒数叫透镜的焦度，焦距以米为单位时，眼镜片度数是透镜焦度乘100.如一近视镜片的度数为-200度，则该镜片的透镜的焦距为-0.5m，是凹透镜。

再如焦距为1/3m的凸透镜，则该透镜制成的镜片的度数为+300度，是远视镜片。

拓展：透镜焦度常用字母Φ表示，则Φ=1/f；眼镜度数常用字母D表示，则D=100Φ=100×1/f=100/f。

注意：凹透镜的焦距为负值，因而近视眼镜的度数为负数；凸透镜的焦距为正值，因而远视眼镜的度数为正数。

显微镜和望远镜知识点一、显微镜一般的放大镜，放大的倍数有限，像植物的细胞、金属的结构、细菌、微生物等，在放大镜下是无法观察的，要想看清就需用放大倍数更高的显微镜。

如图，显微镜由两组位于镜筒两端的透镜组成，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜。

显微镜的结构及作用自上而下分别为：①目镜：靠近眼睛的凸透镜，其作用相当于一个普通的放大镜；②物镜：靠近被观察物体的凸透镜，其作用相当于投影仪的镜头；③载物台：承载被观察的物体；④反光镜：增加光的强度，照亮被观察的物体。

2、显微镜的作用：用于观察细微的物体或物体上的细微部分。

3、显微镜的原理物镜的作用相当于投影仪的镜头，被观察物体AB首先通过物镜L1成一个倒立、放大的实像A’B’，这个实像落在了目镜L2的焦点以内；目镜L2相当于一个放大镜，把物镜L1形成的放大的实像再次放大，得到正立、放大的虚像A’’B’’，这样就可以看到肉眼看不见的微小物体了，所以经物镜L1所成的像A’B’，应当在目镜L2的焦点以内。

由目镜得到的像A’’B’’，其视角比用眼直接观察AB时的视角要大得多，像的视角越大，看的越清楚（人眼只能看清大小为0.1mm左右的细节）。

显微镜大大提高了人眼的观察能力，好的显微镜能把微小物体放大2×103倍，看清0.2μm的结构，能观察到细胞的构造，要想观察更小的结构，光学显微镜就无能为力了。

电子显微镜出现后能观察到单个分子，放大倍数通常都在80万倍，扫描隧道显微镜则能更进一步看到单个原子。

4、视角我们都会有这样的体会：同一个物体，离我们远时感到非常小，离我们近时感到非常大。

例如天上飞的飞机，在空中时我们感觉它与一只大鸟相仿，降落后，却很大，为什么呢？原来一个物体能不能被看清楚，跟物体在视网膜上的像的大小有关。

视网膜上的像越大，受到刺激的感光细胞越多，眼睛对物体的细微部分分辨的就越清楚。

如果物体在视网膜上的像小到只落在一个感光细胞上，那么眼睛就觉得这个物体只是一个点。

视网膜上像的大小取决于被观察物体对眼睛的光心所张的角，即从物体两端向眼睛的光心O 所引两条直线间的夹角，这个角就是视角。

视角的大小取决于物体的大小和物体到眼睛的距离。

如图甲、乙所示，两个相同的物体距离眼睛远近不同，分别从物体的两端向眼睛引两条光线，可见甲位置物体对眼睛所成的视角α1大于乙位置物体对眼睛所成的视角α2，所以人感觉到同样的物体近时大远时小，可见人们感觉到的物体的大小取决于物体对我们的眼睛所成的视角的大小，而视角的大小与物体到眼睛的距离有关。

如图甲、丙所示，两物体到眼睛的距离相同，两物体大小不同，可见甲位置物体对眼睛所成的视角α1小于丙位置物体对眼睛所成的视角α3，所以人感觉到同样距离处的物体，大的物体感觉大，小的物体感觉小，可见物体对眼睛所成视角的大小与物体本身的大小也有关。

知识点二、望远镜1、作用：望远镜是用来观察远方物体的一种光学仪器。

2、构造：以开普勒望远镜为例，望远镜由两组透镜组成，每组透镜相当于一个凸透镜，靠近眼睛的叫做目镜，靠近被观察物体的叫做物镜，与显微镜不同，望远镜物镜的焦距长而目镜的焦距短。

3、原理：物镜使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像。

经过目镜后成正立、放大的虚像。

两次成像，先缩小，后放大，最终观察到的是倒立、缩小的虚像。

望远镜所成的像虽然比原来的物体小，但能使很远处的物体成像在眼前，好像物体被“拉近”了，所以用望远镜能看清楚远处的物体，甚至可以观察遥远的星辰。

4、望远镜对视角的作用：望远镜能使我们观察远处物体的视角变大，远处物体经物镜成的像离眼睛很近，加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大。

如图所示。

显微镜 望远镜 结构 目镜一组透镜，作用相当于一个凸透镜 一组透镜，作用相当于一个凸透镜 物镜一组透镜，作用相当于一个凸透镜 一组透镜，作用相当于一个凸透镜 工作原理 物镜 细微物体经物镜成倒立、放大的实像；物体到物镜光心间的距离u ，f ＜u ＜2f ，所成实像与光心间的距离v ＞2f远处物体经物镜成倒立、缩小的实像，物镜焦距长；口径越大越好，以便会聚更多光线成更明亮的像；物体到物镜光心间的距离u 远大于2f ，所成实像与光心间的距离v ≈f ，在焦点F 外侧，靠近焦点F 目镜 以物镜所成实像为物体再次成像；实像与目镜光心间的距离u ＜f ，成正立、放大的虚像；像“物”同侧，可以直接用眼睛看到以物镜所成实像为物体再次成像，目镜焦距短，实像与目镜光心间的距离u ＜f ，成正立、放大的虚像；像“物”同侧，可以直接用眼睛看到 使用方法 物体的像在视野中偏哪侧就往哪侧移物体；看到物体越大，观察面越小，光线越弱；看到物体越小，观察面越大，光线越强 物体的像在视野中偏向哪侧，则往其对侧移镜头；物镜尺寸越大看，看得越远；物镜尺寸越小，看的越近知识点三、探索宇宙德国科学家开普勒发现了行星运动的规律，英国科学家牛顿又进一步证明了行星围绕太阳运行是受到“万有引力”的作用，从而进一步揭示了宇宙的秘密。

太阳周围有水星、金星、地球、火星、木星、天王星、海王星等行星围绕它运行，地球在离太阳比较近的第三条轨道上。

月球时地球的卫星，不停地绕地球运动。

我们的宇宙中拥有上千亿个星系，银河系只是这上千亿个星系中的一个。

银河系由几千亿颗恒星构成，呈“铁饼”形，直径约为10万光年。

太阳系是银河系的一员，与众多恒星一起，围绕银河系中心运动着。

现在，用射电望远镜已能观测到约130亿光年外的宇宙空间情况，但仍没有找到宇宙的边缘。