郭東亭神奇的照相機(jī)-眼睛

3/3神奇的照相機(jī)—-眼睛眼睛是人體最重要的器官之一，人們通過眼睛來觀察物體、了解世界.那么,眼睛的功能是怎樣發(fā)揮的呢？眼睛里究竟有多少奧秘呢？我們不妨先看看照相機(jī)原理再說。實(shí)驗(yàn)表明,物體到凸透鏡的距離大于2倍焦距時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像.照相機(jī)就是利用這個(gè)原理制造的。照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，膠片相當(dāng)于光屏，選定被拍攝的物體后，調(diào)節(jié)鏡頭到膠片的距離,膠片上就會(huì)出現(xiàn)景物，人物等物體清晰的像，膠片上有時(shí)光敏感的物質(zhì)，曝光后發(fā)生化學(xué)變化,經(jīng)過顯影處理就成為底片，再由底片洗印就可以得到像片。人的眼睛就像一臺(tái)照相機(jī)能攝取物像，人眼睛中的晶狀體相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭，視網(wǎng)膜相當(dāng)于照相機(jī)的膠片，來自物體的光經(jīng)過晶狀體成像于視網(wǎng)膜上,再經(jīng)視覺神經(jīng)把信息傳到大腦，產(chǎn)生視覺。照相機(jī)在制造時(shí),是設(shè)計(jì)得相當(dāng)巧妙的。它的鏡頭上有調(diào)焦環(huán)、光圈和快門,在攝像時(shí),只有三者有機(jī)配合、共同作用,才能拍出清晰的照片.然而人的眼睛更神奇,它不但有形狀可變的晶狀體，有大小可調(diào)的瞳孔，更具有隨時(shí)開合的眼皮，時(shí)刻保護(hù)眼睛的健康。照相機(jī)和眼睛都能給物體“拍照”,但方法略有不同，下面談一談它們的異同點(diǎn)：一、不同之處——調(diào)焦方法照相機(jī)在拍攝景物時(shí)，為了使遠(yuǎn)近不同的景物在膠片上產(chǎn)生清晰的圖像,需要旋轉(zhuǎn)鏡頭上的調(diào)焦環(huán),調(diào)節(jié)鏡頭到膠片的距離。據(jù)公式：１f=１u+1v，對于一臺(tái)照相機(jī)來說，焦距（f）是定值,當(dāng)物距（u)增大時(shí)，像距(v)減??；當(dāng)物距（ｕ)減小時(shí)，像距增大。也就是說，照相機(jī)拍攝近的景物時(shí)，鏡頭往前伸,離膠片遠(yuǎn)一些；拍攝遠(yuǎn)的景物時(shí),鏡頭往后縮,離膠片近一些。這些都靠鏡頭上的調(diào)焦環(huán)完成.有些照相機(jī)能自動(dòng)測量景物到相機(jī)的距離,進(jìn)行自動(dòng)調(diào)焦，這是科技發(fā)展的產(chǎn)物。但人的眼睛在調(diào)焦時(shí)與照相機(jī)卻不同。人眼中的晶狀體(凸透鏡)和視網(wǎng)膜（光屏)之間的距離即像距（v）不能改變.人眼是靠調(diào)節(jié)晶狀體的形狀,使它變得扁平或凸起來改變焦距。據(jù)公式:1f=１ｕ＋１v，在像距(ｖ）一定時(shí)，當(dāng)物距（u)增大時(shí),焦距（f）增大；當(dāng)物距（u）減小時(shí),焦距(f)減小,也就是說，物體離眼睛越遠(yuǎn)，晶狀體變得越扁平，焦距(f）越大;物體離眼睛越近,晶狀體變得越凸起，焦距(f)減小。如下圖所示：A‘A′‘A‘A′‘····A′‘A‘A′‘A‘·····晶狀休周圍的肌肉調(diào)節(jié)著晶狀體的形狀,這些肌肉受低級(jí)神經(jīng)控制且反應(yīng)迅速,所以說眼睛的調(diào)焦方法很奇特。二、相同點(diǎn)——攝像時(shí)對光線的要求。照像時(shí)，膠片曝光適當(dāng)，才能洗出好像片，曝光過度,洗出的相片發(fā)白；曝光不足，洗出的相片發(fā)暗,都不能令人滿意。為了控制曝光量，一是用光圈控制進(jìn)入鏡頭的光線多少,一是用快門控制曝光時(shí)間。拍照時(shí)，要根據(jù)景物的明暗程度，選擇適當(dāng)?shù)墓馊涂扉T,得到曝光適度的相片。眼睛中的視網(wǎng)膜對光也很敏感。晶狀體前有瞳孔，它的大小控制著晶狀體的進(jìn)光量，既不讓進(jìn)入晶狀體的光線太弱，使眼睛看到的物體太暗；也不讓進(jìn)入晶狀體的光線太強(qiáng)，使眼睛看到的物體太亮,如果物體太亮，就會(huì)刺傷視網(wǎng)膜。而瞳孔的作用就在于不但控制進(jìn)光量保護(hù)視網(wǎng)膜,又讓眼睛，恰到好處的看清物體。瞳孔可以控制眼睛的進(jìn)光量，眼皮作為眼睛的快門也可以控制眼睛的進(jìn)光量。平時(shí)物體的光線強(qiáng)時(shí)，我們可以迅速瞟一眼物體;光線弱時(shí)，我們可以定睛仔細(xì)看物體，這和照相機(jī)的快門作用是一個(gè)道理。人眼的瞳孔調(diào)節(jié)，眼皮的開合,也靠低級(jí)神經(jīng)控制，反應(yīng)特別快,屬于自動(dòng)調(diào)節(jié)。綜上所述，人的眼睛就像人體攜帶的一架神奇的照相機(jī)，其功能妙不可言。