第十三节、眼睛

一、眼睛为什么能看见物体

眼晴能看见物体，从物理方面来说跟凸透镜成像的道理是一样的。

眼睛的主要构造如图 5–49 所示，最外层的无色透明部分叫做角膜，中间的透明囊状物叫做晶状体，晶状体和前面的角膜之间充满着无色透明的液体—— 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质——玻璃体。角膜、水样液、晶状体和玻璃体都对光线产生折射，它们的共同作用相当于一个凸透镜，这个凸透镜的前焦点约在角膜前 1.5 厘米处，后焦点约在角膜后 2.0 厘米处。用眼晴观察的物体，距离都大于二倍焦距，所以从物体射进眼睛里的光线经过这个凸透镜折射后，在视网膜上形成倒立、缩小的实像，刺激分布在视网膜上的感光细胞，通过视神经传给大脑，产生视觉，于是我们就看到了物体。

二、眼睛的调节

眼睛要看见物体，必须使物体成像在视网膜上。视网膜的位置是固定不变的，而物体到眼睛的距离却远近不同，眼睛是怎样使远近不同的物体都在视网膜上成清晰的像呢？原来晶状体是有弹性的，它的弯曲程度可以靠周围的肌肉 ——睫状体来调节，在观看远处物体时，由于周围肌肉的作用，晶状体的弯曲程度变小，晶状体变得扁平，眼睛的焦距变大；在观看近处物体时，由于周围肌肉的作用，晶状体的弯曲程度变大，晶状体变凸，眼睛的焦距变小。因此，无论是远处的物体还是近处的物体都能在视网膜上成清晰的像。可见，眼睛是一个精巧的变焦距系统，在物距改变时，它能靠改变晶状体的弯曲程度来改变焦距。眼睛的这种作用叫做眼睛的调节。

眼睛的调节是有限度的，晶状体变得最扁时能够看到的最远点，叫做眼睛的远点。正常眼睛的远点在无限远处，就是说，从无限远处的物体射入眼睛的平行光线，它们的像恰好能成在视网膜上。晶状体变得最凸时能看清的最近点，叫做眼睛的近点。正常眼睛的近点约在离眼睛 10 厘米的地方。所以靠眼睛的调节能看清的范围是从离眼睛 10 厘米到无限远处，在合适的照明情况下，正常的眼睛看距眼睛 25 厘米远的物体，不容易感到疲劳，因此把距眼睛 25 厘米的距离叫做明视距离。

三、近视眼和远视眼 眼镜

近视眼的视网膜到晶状体的距离过远，或者晶状体比正常眼睛凸一些，从无限远处射来的平行光线不能会聚在视网膜上，而会聚在视网膜前（图 5–50 甲）。所以近视眼的远点不在无限远处，不能看清远处的物体，只能看清一定距离内的物体。近视眼的近点也比正常眼的近。

为了矫正近视眼，使它能象正常眼那样把无限远处射来的平行光线会聚在视网膜上，应该用凹透镜做眼镜，使入射的平行光线先经过凹透镜变得发散些，再进入眼睛，会聚点就后移到视网膜上（图 5–50 乙）。

远视眼的视网膜到晶状体的距离过近，或晶状体比正常眼扁些，平行射入眼睛的光线将会聚在视网膜的后面（图 5–51 甲）。远视眼的近点比正常眼的远，所以视力范围比正常眼小。矫正远视眼的方法是用凸透镜做眼镜，使射入的光线先经过凸透镜变得会聚一些，再进入眼睛，会聚点就前移到视网膜上（图 5–51 乙）。

青少年中的近视眼，多数是由于不注意用眼卫生造成的。预防近视眼要注意；读书写字姿势要正确，眼睛与书保持 30 厘米左右的距离，不要在光线太强和太暗的地方看书，看书一小时后要休息一会，防止眼睛过度疲劳。

四、视角

物体对眼的光心 O 所张的角，叫做视角。从图 5–52 中可以看出，物体在视网膜上所成的像的大小决定于视角。视角越大，所成的像越大，视网膜上受到刺激的感光细胞就越多，眼睛对物体看得就越清楚。同一个物体，离眼睛近时视角大，在视网膜上所成的像也大；离眼睛远时视角小，在视网膜上所成的像也小。这就是物体离眼睛近比离眼睛远时看得清楚的原因。人们在观察微小的物体时，总是把它放在离眼睛近的地方，以增大视角，使视网膜上成的像大些。

如果物体在视网膜上的像小到只落在一个感光细胞上，那么眼睛看到的就只是一个点。要使眼睛把物体上的两个点区分开，必须使这两个点在视网膜上的像落在不同的感光细胞上。这样，这两个点的视角就必须大于某一数值才行。根据实验知道，正常眼的这一数值约等于 1 分（1′），大小为 0.1 毫米的物体，在离眼睛 25 厘米的明视距离处，所成的视角大约就是 1′。

把物体移得离眼睛近些可以增大视角，使眼睛看清物体，但是这种方法是有一定限度的，物体移到近点以后就不能再移近了。有些物体（例如天体）无法移近眼睛，不能用这种办法来增大视角。在这些情况下，为了看清物体，就需要借助于显微镜、望远镜等光学仪器。

发布时间：2025/5/27 下午12:29:48  阅读次数：245