醫(yī)用物理2018馮18透鏡眼睛

1、透鏡的定義及分類：凸透鏡凹透鏡透鏡：僅有兩個(gè)折射面且至少有一個(gè)面是球面的共軸球面系統(tǒng)。10.2 薄透鏡：雙凸、平凸、凹凸：雙凹、平凹、凸凹透鏡的定義及分類：厚透鏡薄透鏡凸透鏡凹透鏡透鏡：僅有兩個(gè)折射面且至少有一個(gè)面是球面的共軸球面系統(tǒng)。10.2 薄透鏡：雙凸、平凸、凹凸：雙凹、平凹、凸凹10.2.1薄透鏡成像公式(透鏡前后介質(zhì)相同時(shí)）對(duì)第一、第二個(gè)折射面可以分別寫出：將上面兩式相加整理得：通常透鏡放在空氣中：F1F2當(dāng)透鏡前后的介質(zhì)相同時(shí)，可以證明10.2.2.薄透鏡的焦距和焦度f(wàn)1=f2=f透鏡放在空氣中：f1=f2=f1.薄透鏡的焦距f1f2薄透鏡成像公式的高斯形式：使用公式要注意符號(hào)規(guī)定

2、！實(shí)物、實(shí)像、實(shí)焦點(diǎn)取正；虛物、虛像、虛焦點(diǎn)取負(fù)。實(shí)焦點(diǎn)虛焦點(diǎn)例3.折射率為1.5的平凸透鏡，在空氣中的焦距為50cm，求凸面的曲率半徑。平面r1=r2= -25cm10.2.1薄透鏡成像公式(透鏡前后介質(zhì)相同時(shí)）f1=f2=fuvn1n2透鏡前后介質(zhì)不同時(shí)2.薄透鏡焦度（dioptric strength） : 表示透鏡會(huì)聚或發(fā)散光線的本領(lǐng)透鏡兩側(cè)介質(zhì)不同透鏡兩側(cè)介質(zhì)相同透鏡置于空氣中10.2.3 薄透鏡組合 1.以薄透鏡為基本單元，用薄透鏡公式列 方程；2.依透鏡順序逐次成像；前一透鏡之像（ vi）為后一透鏡之物（ ui+1 ）, ui+1d vi 。d相鄰的兩透鏡之光心間的距離注意如何求

3、物像關(guān)系？逐次成像法u1n1n1O對(duì)L1對(duì)L2d密接條件d0，u2 = - v1 v2 (u=u1 , v =v2 )L1 L21.薄透鏡的密接組合 = 1 +2n個(gè)薄透鏡密接: = 1 + +n例: 已知f1=20cm 、 f2=40cm, d=40cm,u=30cm求：最后成像的位置。解：1.計(jì)算法前一透鏡之像為后一透鏡之物。2.薄透鏡的非密接組合v1=60cmu2=d v1 = -20cmv2=40cmv2v12.作圖法例: 已知f1=20cm 、 f2=40cm, d=40cm,u=30cm求：最后成像的位置。解：2.薄透鏡的非密接組合F1F210.3 厚透鏡(共軸球面系統(tǒng)的三對(duì)基點(diǎn))

4、1.兩焦點(diǎn)、兩主點(diǎn)、兩節(jié)點(diǎn)(1)兩焦點(diǎn)F1第一焦點(diǎn)F1F2F2第二焦點(diǎn)(2)兩主點(diǎn)H1第一主點(diǎn)H2第二主點(diǎn)H1H2(3)兩節(jié)點(diǎn)N1N2N1第一節(jié)點(diǎn)N2第二節(jié)點(diǎn)1.兩焦點(diǎn)、兩主點(diǎn)、兩節(jié)點(diǎn)10.3.1厚透鏡(共軸球面系統(tǒng)的三對(duì)基點(diǎn))10.3 厚透鏡 (1) 基點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系：F1H1 ， F2H2 ； （2）u、v、f1、f2的計(jì)算基準(zhǔn)；2.作圖法求像：已知折射系統(tǒng)基點(diǎn)的位置，求物像關(guān)系F1F2H1H2uf1 f2v yy注意若折射系統(tǒng)前后的介質(zhì)相同，則(1) f = f1 = f2(2) N1與H1重合， N2與H2 重合；1/u+ 1/v =1 /f 3. 成像關(guān)系（ u、v 之關(guān)系）F1F2H

5、1H2uf1 f2v yy10.3.2 透鏡的像差1.球面像差原因:近軸光線和遠(yuǎn)軸光線經(jīng)透鏡折射后不能在同一點(diǎn)會(huì)聚.糾正的方法: 在透鏡前加一光欄. 在會(huì)聚透鏡后放置發(fā)散透鏡(a)(b)原因:介質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的光線有不同的折射率.糾正的方法:用不同的會(huì)聚透鏡和發(fā)散 透鏡組合起來(lái).2.色像差10.4.1 眼的結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)（了解）眼睛：是一個(gè)由多種介質(zhì)組成的復(fù)雜的共軸球面系統(tǒng)。 1)角膜鏡頭2)瞳孔光圈3)晶狀體全自動(dòng)變焦鏡頭。位于瞳孔虹膜后面，呈雙凸透鏡 4)視網(wǎng)膜膠卷5)房水和玻璃體：均為透明液體。10.4 眼 睛古氏平均眼三對(duì)基點(diǎn)示意圖 n=1.3315mmPCF2F15mm15mm簡(jiǎn)約眼簡(jiǎn)

6、約眼是一種更簡(jiǎn)單的模型，將眼球簡(jiǎn)化為單球面折射系統(tǒng)，球面曲率半徑r = 5mm，n =1.33，由此可知，f1=15mm，f2=20mm，如圖所示。10.4.2 眼的調(diào)節(jié) 為了將遠(yuǎn)近不同的物體成像在視網(wǎng)膜上，眼睛通過(guò)睫狀肌調(diào)節(jié)晶狀體表面的曲率半徑，改變其焦度。 1遠(yuǎn)點(diǎn)眼在完全不調(diào)節(jié)的情況下，能看清物體的最遠(yuǎn)位置叫遠(yuǎn)點(diǎn)。觀察處在遠(yuǎn)點(diǎn)的物體時(shí)，睫狀肌處于完全放松狀態(tài)。視力正常的眼睛，遠(yuǎn)點(diǎn)在無(wú)窮遠(yuǎn)處。 2近點(diǎn)眼睛通過(guò)調(diào)節(jié)能看清物體的最近位置叫近點(diǎn)。觀察處在近點(diǎn)的物體時(shí)，眼睛處于最大調(diào)節(jié)狀態(tài)。視力正常的眼睛，近點(diǎn)距離約為1012cm。 3明視距離對(duì)于一個(gè)視力正常的人，不易引起眼睛過(guò)度疲勞的最適宜的距離

7、約為25cm，這個(gè)距離稱為明視距離。10.4.3 眼的分辨本領(lǐng)及視力 1視角決定一個(gè)物體在視網(wǎng)膜上成像大小的不是物體的大小，而是物體兩端入射到眼睛節(jié)點(diǎn)的光線的夾角，這個(gè)夾角稱為視角。 a人眼能分辨的最小視角：1視力(分辨本領(lǐng))Vs=（visual acuity） 能分辨的最小視角 min（分）1眼睛在明視距離處可分辨的兩物點(diǎn)間的最小距離y=25tg1 =0.1mm。a最小視角10 2 1 0.67 視力 0.10.51.01.5視力(分辨本領(lǐng))Vs=能分辨的最小視角 min （分）1E4.04.75.05.2各公式都要注意符號(hào)規(guī)定！1.薄透鏡成像公式：高斯形式：焦距：小結(jié)2.薄透鏡組合的計(jì)算(掌握)3.共軸球面系