眼睛远点为什么是成像点

㈠ 为什么眼睛离凸透镜远时可以看到发光物体倒立的像,离凸透镜较近时，却不能 急啊！

眼睛离凸透镜远时可以看到发光物体所成的倒立的像，而离凸透镜较近时，却不能看到。
原因是：人眼要在视网膜上形成清晰的像，视距必须在眼睛的近点和远点之间，而人眼的远点在无限远处，近点在10cm处。离凸透镜较近时，由于眼睛距离凸透镜太近，小于眼睛的近点，眼睛无法自动调节晶状体的凹凸程度，在视网膜上形不成清晰的像。

㈡ 眼睛是怎么成像的为什么是这样的，简单物理。

学过凸透镜成像没有啊？每个人的眼睛里都有一个晶状体，在瞳孔后面。晶状体实际上就是一个凸透镜，把你图里的那个红色光束集中起来，在眼球底部的视网膜上形成一个光点。视网膜上布满神经，把这个光点的存在转化成电信号，经过神经网络传递给大脑，于是你就看到这个点了。要知道眼睛成像的大小需要用到凸透镜成像的原理。还需要知道眼睛的一些基本参数，比如从瞳孔到视网膜的距离。

所有凸透镜的功能都是把光收拢起来，只不过收拢的能力不一样罢了。 如果你是个没有学过凸透镜成像的小朋友的话，应该玩过放大镜吧。放大镜也是凸透镜。有没有观察到过放大镜可以把阳光汇聚成一个亮点，这个过程叫“平行光聚焦”，这也是凸透镜的聚光能力的一种表现。

眼睛和其他凸透镜不一样的地方在于，它的聚光能力是可以调节的。这个调节靠的是眼睛周围的肌肉，它们会在你看东西的时候让眼球的形状发生变化，努力让光点汇聚在视网膜上。于是看近的东西时，眼球会变得凸一点；而看远处时，眼球扁一点。可是如果你老盯着近的东西看，肌肉会慢慢失去弹性，于是眼球再看远处时，仍然保持着比较凸的形状，结果会导致无法把一个远处那个小点发出的光聚成视网膜上的一个光点，而是变成了一个圆圆的光斑。远处的物体可以看成是由很多发光的小点组成的，你的视网膜上对应的是互相交叠的园斑，因此就只看到了一个模糊的图像。这就是近视眼了。

㈢ 看东西为什么近大远小

人眼睛看物体为什么近大远小

远处的树木比近处的树木，看起来小得多，远方的高山看起来不如近处的楼房高。人的眼睛看物体为什么总是近大远小呢？

原来，眼睛里的水晶体相当一个凸透镜，视网膜相当像面。若看清楚某个物体，必须使它的像落在视网膜上。从人眼瞳孔中心对物体的张角与视角相等，所以视角的大小决定了视网膜上物体的像的大小。同样高的两棵树，离开眼睛远的一棵，它的视角比近处的那棵的视角小，因此，远处的树看起来比近处的小，近大远小就是这个道理。

当物体离眼睛太远或太近，就看不清楚了，这是为什么？原来人眼的调节是靠水晶体的作用。当眼睛里的肌肉完全放松时，水晶体的两个曲面的曲率半径为最大，这时远处的物点参在视网膜上形成清晰的像，称这个物点到眼的距离为远点。如果物体在远点以外，人眼就看不清楚了。当物体靠近人眼时，为了看清物体，肌肉就必须压紧水晶体，使它的两个曲率半径变小。当物体移近一定程度，这时水晶体的两个曲率半径已经达到最小，这时物点到眼的距离叫近点。如果物体处于近点之内，由于水晶体的两个曲率半径不能再变小了，使得像落在视网膜之外，因此，物就看不清楚了。

人们都有这样的经验，当物体靠得太近时，人眼就不能区别它们了。这又是为什么呢？由于人眼的瞳孔直径是有限的（在1.4～8毫米之间可以调节），物体发出的光波受瞳孔的限制，将要产生衍射现象，使得一个物点在视网膜上形成一个弥散开的光斑，当两个物点在视网膜上各自形成的弥散光斑互相重迭到一定程度，人眼就分辨不开的两个物点了。对瞳孔的直径，在正常情况下，眼睛的分辨物体细节的能力叫分辨率。人眼分辨物体细节的能力叫他辨率。人眼的分辨角（即刚好能分辨开的两个物点对瞳孔中心的张角）正比于光波的波长，反比于瞳孔的直径。在正常情况下，眼睛的分辨角约为3分，这相当于在1公里远处相距为75厘米的两个物点，也相当于在明视距离（一般的眼睛看眼前25厘米处的物体是不费力的，称这个距离为明视距离）上，相距为0．2毫米的两条线。因此，人眼在明视距离上的分辨率是每毫米5对线，超过这个数就分辨不开了。

㈣ 眼科学之（三）眼睛的成像、调节

1、人眼成像原理

人眼相当于一架照相机，晶状体相当于照相机镜头，视网膜相当于照相机的胶片，人眼看物体和凸透镜成像的原理是一样的，如图是眼睛的构造，就是一个凸透镜。根据成像条件可知，物体在视网膜上成的倒立、缩小的实像，来自物体的光线通过瞳孔，经过晶状体成像在视网膜上，再经过神经系统传到大脑，经过大脑处理，我们就看到物体而产生视觉了。

人眼是一个共轴光学系统，观察物体时，物体上的光线先经过角膜、前房水、瞳孔、晶状体、后房液，最后到达眼底视网膜上，成清晰的像。在成像过程中，眼睛如同一只自动变焦和自动改变光圈大小的照相机，它是把外界物体成像在眼底视网膜上，再结合人的大脑的生物作用，形成对外界客观事物的感观认识。从光学角度看，眼睛的角膜晶状体对应照相机中的镜头、虹膜与瞳孔相当于孔径光阑、视网膜如同底片或成像接收器。

人眼视轴，是黄斑中心与眼睛光学系统像方节点的连线。眼球的转动，使视轴对准观察物体并成像于黄斑为中心的一个区域上，视细胞受到光的刺激而产生视觉信息，通过视神经传递到大脑，从而产生最清晰视觉。眼睛对物体的成像是是实物成实像，所以视网膜上的像始终是倒像，在神经系统和大脑的作用下，人的感觉像是像是正立的。

人观察物体时，有一定的视场（角）范围，其视场角度在水平方向上可以达到150°，在垂直视场角可以达到高水平130°，左右可达70°左右，最清晰的视场范围是在视轴周围6°~8°。

人眼结构参数与光学参数折射率如表6-1所示。

2、人眼的调节和适应

人眼要看清远近的物体，也能明辨明暗环境下的物体，这种自动调节叫眼睛调节，主要靠睫状肌的收缩和晶体的固有弹性来实现的。人眼的调节主要有两种类型：瞳孔调节和视度调节。

1）瞳孔调节

人眼的瞳孔是虹膜的中心圆孔，瞳孔可以自动调节直径大小来控制进入眼睛的光通量，直径变化范围是2~8mm之间。白天光线较强时，光亮度高时，虹膜收缩，瞳孔变小到2mm，光阑拦住部分光进入眼睛；光线暗时，瞳孔变大到8mm，使进入眼睛的光能多。由于瞳孔的调节，人眼能够感受很大范围的光亮度的变化。在设计目视光学仪器时必须考虑和人眼瞳孔大小配合。

若外界光很强，瞳孔缩小到2mm时仍然使人无法适应，就容易使视网膜造成伤害。直视太阳或正视激光束能在视网膜上烧成一盲斑，使人在观看任何景象时，总有一块或数块区域是黑斑。

眼睛能适应不同亮暗环境的能力称为适应。这种适应主要是因为人眼的瞳孔自动增大或缩小完成。适应可分为明适应和暗适应。 明适应 发生在由暗处到亮处时，会产生瞬间眩目现象，瞳孔自动缩小，导致进光量少，明适应适应过程较快，几分钟即可，但敏感度大大降低。 暗适应 发生在由亮处到暗处时，开始眼睛眼前一片漆黑，瞳孔自动增大并伴随着暗适应过程的逐渐完成，进入眼睛的光能量增加，眼睛适应于感受微弱的光能，眼睛的敏感度也相应地提高，眼睛适应了暗环境才能看清周围的环境。人在暗环境里呆的时间越长，眼睛的暗适应就越好，敏感度也就越好，约60分钟后，敏感度达最大。此时视杆细胞在起非常大的作用。眼睛能感受的光亮变化非常大，可达1012:1的范围。    

当人眼适应完成后，人眼瞳孔直径随所处的环境光亮度值有一对应值表6-2表出不同亮度条件下，人眼适应后瞳孔直径的平均取值，设计目视光学系统时要考虑环境与人眼瞳孔之间的大小配合。

2）视度调节

眼睛是一个光学成像系统，当观察物体时，使物体在视网膜上形成一个清晰的像。在眼球内，眼睛主要折射结构晶状体到视网膜的几何距离近似固定，对于眼睛特定的光学系统，在物距不断改变，像距不变的情况下，唯一能改变的是改变晶状体的焦距。睫状肌收缩时，牵拉晶状体的表面曲率半径变小，可观察近处物体；当睫状肌放松时，晶状体曲率半径变大，可看清远处物体。眼睛成像系统对任意距离物体成像时，通过自动改变晶状体曲率达到调焦用以看清不同距离物体的过程，称为眼睛的调节。眼睛长时间用眼可发生 眼疲劳 现象，眼疲劳的症状表现为：眼睛发胀、头疼、眼花，眼睛酸涩、眼睛发干等。

为了描述眼睛看清远近物体的调节能力，引入了视度的概念。假定人眼能看清的物面位置到人眼的距离为l，单位m，则这距离的倒数就是视度，用SD来表示，单位为屈光度，符号为D，具体计算公式为：

正常眼 当肌肉完全放松时眼睛看远处物体，能看清的最远的点叫远点；当肌肉收缩时，眼睛看近处时能看清最近的点叫近点。正常眼所能看到的远点在极远处，近点在距离眼睛约10厘米处。设远点(far point)距离lr，近点(near point)距离 lp，远点视度与近点视度的差就是人眼调节的范围，或者叫人眼的调节能力，用符号表示，其单位为屈光度D。

眼睛是人的重要器官，不同的人眼睛的特点不同，所以近点与远点均会有差异。随着年纪的增长，远点近点都会有所变化，也就是人眼的调节能力会随着年龄的增长会慢慢变差，肌肉收缩的能力也会衰退，所以近点尤其会变化明显，往往会近点变远。年纪增大到一定年纪，会出现老年性远视眼或老花眼，这种现象的程度也会因人而异。表6-3列出了不同年龄段的眼睛的调节能力情况。

年龄近点距（CM）P/屈光度远点距（CM）R/屈光度=R-P/屈光度。通常情况下，人眼有一个近距离工作的习惯距离，称为 明视距离 ，即正常视力的眼睛在正常照明（50lx）下的习惯工作距离，长度为250mm，这个距离人眼看物体最舒服，它有别于近点距离，近点距离是人眼能够看清最近距离物体的极限距离。

【例1】 ：远点为2m的近视眼，所需眼镜的光焦度为-0.5D，即50度。根据高斯成像公式可得：眼镜的度数等于屈光度数×100=-0 .5×100=50度。

（续）