眼睛遠點為什麼是成像點

㈠ 為什麼眼睛離凸透鏡遠時可以看到發光物體倒立的像,離凸透鏡較近時，卻不能 急啊！

眼睛離凸透鏡遠時可以看到發光物體所成的倒立的像，而離凸透鏡較近時，卻不能看到。
原因是：人眼要在視網膜上形成清晰的像，視距必須在眼睛的近點和遠點之間，而人眼的遠點在無限遠處，近點在10cm處。離凸透鏡較近時，由於眼睛距離凸透鏡太近，小於眼睛的近點，眼睛無法自動調節晶狀體的凹凸程度，在視網膜上形不成清晰的像。

㈡ 眼睛是怎麼成像的為什麼是這樣的，簡單物理。

學過凸透鏡成像沒有啊？每個人的眼睛裡都有一個晶狀體，在瞳孔後面。晶狀體實際上就是一個凸透鏡，把你圖里的那個紅色光束集中起來，在眼球底部的視網膜上形成一個光點。視網膜上布滿神經，把這個光點的存在轉化成電信號，經過神經網路傳遞給大腦，於是你就看到這個點了。要知道眼睛成像的大小需要用到凸透鏡成像的原理。還需要知道眼睛的一些基本參數，比如從瞳孔到視網膜的距離。

所有凸透鏡的功能都是把光收攏起來，只不過收攏的能力不一樣罷了。 如果你是個沒有學過凸透鏡成像的小朋友的話，應該玩過放大鏡吧。放大鏡也是凸透鏡。有沒有觀察到過放大鏡可以把陽光匯聚成一個亮點，這個過程叫「平行光聚焦」，這也是凸透鏡的聚光能力的一種表現。

眼睛和其他凸透鏡不一樣的地方在於，它的聚光能力是可以調節的。這個調節靠的是眼睛周圍的肌肉，它們會在你看東西的時候讓眼球的形狀發生變化，努力讓光點匯聚在視網膜上。於是看近的東西時，眼球會變得凸一點；而看遠處時，眼球扁一點。可是如果你老盯著近的東西看，肌肉會慢慢失去彈性，於是眼球再看遠處時，仍然保持著比較凸的形狀，結果會導致無法把一個遠處那個小點發出的光聚成視網膜上的一個光點，而是變成了一個圓圓的光斑。遠處的物體可以看成是由很多發光的小點組成的，你的視網膜上對應的是互相交疊的園斑，因此就只看到了一個模糊的圖像。這就是近視眼了。

㈢ 看東西為什麼近大遠小

人眼睛看物體為什麼近大遠小

遠處的樹木比近處的樹木，看起來小得多，遠方的高山看起來不如近處的樓房高。人的眼睛看物體為什麼總是近大遠小呢？

原來，眼睛裡的水晶體相當一個凸透鏡，視網膜相當像面。若看清楚某個物體，必須使它的像落在視網膜上。從人眼瞳孔中心對物體的張角與視角相等，所以視角的大小決定了視網膜上物體的像的大小。同樣高的兩棵樹，離開眼睛遠的一棵，它的視角比近處的那棵的視角小，因此，遠處的樹看起來比近處的小，近大遠小就是這個道理。

當物體離眼睛太遠或太近，就看不清楚了，這是為什麼？原來人眼的調節是靠水晶體的作用。當眼睛裡的肌肉完全放鬆時，水晶體的兩個曲面的曲率半徑為最大，這時遠處的物點參在視網膜上形成清晰的像，稱這個物點到眼的距離為遠點。如果物體在遠點以外，人眼就看不清楚了。當物體靠近人眼時，為了看清物體，肌肉就必須壓緊水晶體，使它的兩個曲率半徑變小。當物體移近一定程度，這時水晶體的兩個曲率半徑已經達到最小，這時物點到眼的距離叫近點。如果物體處於近點之內，由於水晶體的兩個曲率半徑不能再變小了，使得像落在視網膜之外，因此，物就看不清楚了。

人們都有這樣的經驗，當物體靠得太近時，人眼就不能區別它們了。這又是為什麼呢？由於人眼的瞳孔直徑是有限的（在1.4～8毫米之間可以調節），物體發出的光波受瞳孔的限制，將要產生衍射現象，使得一個物點在視網膜上形成一個彌散開的光斑，當兩個物點在視網膜上各自形成的彌散光斑互相重迭到一定程度，人眼就分辨不開的兩個物點了。對瞳孔的直徑，在正常情況下，眼睛的分辨物體細節的能力叫解析度。人眼分辨物體細節的能力叫他辨率。人眼的分辨角（即剛好能分辨開的兩個物點對瞳孔中心的張角）正比於光波的波長，反比於瞳孔的直徑。在正常情況下，眼睛的分辨角約為3分，這相當於在1公里遠處相距為75厘米的兩個物點，也相當於在明視距離（一般的眼睛看眼前25厘米處的物體是不費力的，稱這個距離為明視距離）上，相距為0．2毫米的兩條線。因此，人眼在明視距離上的解析度是每毫米5對線，超過這個數就分辨不開了。

㈣ 眼科學之（三）眼睛的成像、調節

1、人眼成像原理

人眼相當於一架照相機，晶狀體相當於照相機鏡頭，視網膜相當於照相機的膠片，人眼看物體和凸透鏡成像的原理是一樣的，如圖是眼睛的構造，就是一個凸透鏡。根據成像條件可知，物體在視網膜上成的倒立、縮小的實像，來自物體的光線通過瞳孔，經過晶狀體成像在視網膜上，再經過神經系統傳到大腦，經過大腦處理，我們就看到物體而產生視覺了。

人眼是一個共軸光學系統，觀察物體時，物體上的光線先經過角膜、前房水、瞳孔、晶狀體、後房液，最後到達眼底視網膜上，成清晰的像。在成像過程中，眼睛如同一隻自動變焦和自動改變光圈大小的照相機，它是把外界物體成像在眼底視網膜上，再結合人的大腦的生物作用，形成對外界客觀事物的感觀認識。從光學角度看，眼睛的角膜晶狀體對應照相機中的鏡頭、虹膜與瞳孔相當於孔徑光闌、視網膜如同底片或成像接收器。

人眼視軸，是黃斑中心與眼睛光學系統像方節點的連線。眼球的轉動，使視軸對准觀察物體並成像於黃斑為中心的一個區域上，視細胞受到光的刺激而產生視覺信息，通過視神經傳遞到大腦，從而產生最清晰視覺。眼睛對物體的成像是是實物成實像，所以視網膜上的像始終是倒像，在神經系統和大腦的作用下，人的感覺像是像是正立的。

人觀察物體時，有一定的視場（角）范圍，其視場角度在水平方向上可以達到150°，在垂直視場角可以達到高水平130°，左右可達70°左右，最清晰的視場范圍是在視軸周圍6°~8°。

人眼結構參數與光學參數折射率如表6-1所示。

2、人眼的調節和適應

人眼要看清遠近的物體，也能明辨明暗環境下的物體，這種自動調節叫眼睛調節，主要靠睫狀肌的收縮和晶體的固有彈性來實現的。人眼的調節主要有兩種類型：瞳孔調節和視度調節。

1）瞳孔調節

人眼的瞳孔是虹膜的中心圓孔，瞳孔可以自動調節直徑大小來控制進入眼睛的光通量，直徑變化范圍是2~8mm之間。白天光線較強時，光亮度高時，虹膜收縮，瞳孔變小到2mm，光闌攔住部分光進入眼睛；光線暗時，瞳孔變大到8mm，使進入眼睛的光能多。由於瞳孔的調節，人眼能夠感受很大范圍的光亮度的變化。在設計目視光學儀器時必須考慮和人眼瞳孔大小配合。

若外界光很強，瞳孔縮小到2mm時仍然使人無法適應，就容易使視網膜造成傷害。直視太陽或正視激光束能在視網膜上燒成一盲斑，使人在觀看任何景象時，總有一塊或數塊區域是黑斑。

眼睛能適應不同亮暗環境的能力稱為適應。這種適應主要是因為人眼的瞳孔自動增大或縮小完成。適應可分為明適應和暗適應。 明適應 發生在由暗處到亮處時，會產生瞬間眩目現象，瞳孔自動縮小，導致進光量少，明適應適應過程較快，幾分鍾即可，但敏感度大大降低。 暗適應 發生在由亮處到暗處時，開始眼睛眼前一片漆黑，瞳孔自動增大並伴隨著暗適應過程的逐漸完成，進入眼睛的光能量增加，眼睛適應於感受微弱的光能，眼睛的敏感度也相應地提高，眼睛適應了暗環境才能看清周圍的環境。人在暗環境里呆的時間越長，眼睛的暗適應就越好，敏感度也就越好，約60分鍾後，敏感度達最大。此時視桿細胞在起非常大的作用。眼睛能感受的光亮變化非常大，可達1012:1的范圍。    

當人眼適應完成後，人眼瞳孔直徑隨所處的環境光亮度值有一對應值表6-2表出不同亮度條件下，人眼適應後瞳孔直徑的平均取值，設計目視光學系統時要考慮環境與人眼瞳孔之間的大小配合。

2）視度調節

眼睛是一個光學成像系統，當觀察物體時，使物體在視網膜上形成一個清晰的像。在眼球內，眼睛主要折射結構晶狀體到視網膜的幾何距離近似固定，對於眼睛特定的光學系統，在物距不斷改變，像距不變的情況下，唯一能改變的是改變晶狀體的焦距。睫狀肌收縮時，牽拉晶狀體的表面曲率半徑變小，可觀察近處物體；當睫狀肌放鬆時，晶狀體曲率半徑變大，可看清遠處物體。眼睛成像系統對任意距離物體成像時，通過自動改變晶狀體曲率達到調焦用以看清不同距離物體的過程，稱為眼睛的調節。眼睛長時間用眼可發生 眼疲勞 現象，眼疲勞的症狀表現為：眼睛發脹、頭疼、眼花，眼睛酸澀、眼睛發乾等。

為了描述眼睛看清遠近物體的調節能力，引入了視度的概念。假定人眼能看清的物面位置到人眼的距離為l，單位m，則這距離的倒數就是視度，用SD來表示，單位為屈光度，符號為D，具體計算公式為：

正常眼 當肌肉完全放鬆時眼睛看遠處物體，能看清的最遠的點叫遠點；當肌肉收縮時，眼睛看近處時能看清最近的點叫近點。正常眼所能看到的遠點在極遠處，近點在距離眼睛約10厘米處。設遠點(far point)距離lr，近點(near point)距離 lp，遠點視度與近點視度的差就是人眼調節的范圍，或者叫人眼的調節能力，用符號表示，其單位為屈光度D。

眼睛是人的重要器官，不同的人眼睛的特點不同，所以近點與遠點均會有差異。隨著年紀的增長，遠點近點都會有所變化，也就是人眼的調節能力會隨著年齡的增長會慢慢變差，肌肉收縮的能力也會衰退，所以近點尤其會變化明顯，往往會近點變遠。年紀增大到一定年紀，會出現老年性遠視眼或老花眼，這種現象的程度也會因人而異。表6-3列出了不同年齡段的眼睛的調節能力情況。

年齡近點距（CM）P/屈光度遠點距（CM）R/屈光度=R-P/屈光度。通常情況下，人眼有一個近距離工作的習慣距離，稱為 明視距離 ，即正常視力的眼睛在正常照明（50lx）下的習慣工作距離，長度為250mm，這個距離人眼看物體最舒服，它有別於近點距離，近點距離是人眼能夠看清最近距離物體的極限距離。

【例1】 ：遠點為2m的近視眼，所需眼鏡的光焦度為-0.5D，即50度。根據高斯成像公式可得：眼鏡的度數等於屈光度數×100=-0 .5×100=50度。

（續）