光学仪器与人眼——问题及解决方案

1.正常人眼的远点为无穷远。眼球晶状体的焦距为2.5厘米。求:(a)像距;(b)晶状体屈光度。

已知:

眼球晶状体的焦距(f) =角膜和视网膜之间的距离= +2.5 cm(加号表示会聚透镜)。

物距(d o )=无穷大

求:图像距离(d i )

解决方案:

(a)像距

1/f = 1/ d o + 1/ d i

f =焦距,d<sub> o </sub> =物距,d<sub> i </sub> =像距

1/ d i = 1/f – 1/ d o = 1 / 2.5 – 1 / ~ = 1 / 2.5 – 0

1/ di = 1/2.5

d i = 2.5 厘米 = 0.025 米

如果物距为无穷大,则像距(d i )= 焦距(f)

(b)透镜度数

P = 1/f = 1/ 0.025 m = 40 英寸光学元件

[irp]

2.正常眼睛的近点为 25 cm。像距等于角膜到视网膜的距离 = 2.5 cm。求:(a) 焦距;(b) 透镜度数

已知:

物距( d <sub>o</sub> ) = 25 厘米

像距( di ) = 2.5 厘米

解决方案:

(a)焦距(f)

1/f = 1/ d o + 1/ d i

1/f = 1/25 + 1/2,5 = 1/25 + 10/25 = 11/25

f = 2.27 厘米 = 0.0227 米

加号表示会聚透镜。

(b)镜片度数(P)

P = 1/f = 1/ 0.0227 = 44 在opters中

3.人眼是光学仪器之一。请确定人眼成像的特性……

A. 真实、直立

B. 实数,倒置

C. 虚拟的,直立的

D. 虚拟的,倒置的

解决方案

正常人眼的近点为25厘米。近点是指在完全调节状态下,物体能够准确聚焦在视网膜上的距离眼睛最近的点。人眼的直径小于25厘米,因此晶状体的焦距也小于25厘米。所以,物体的距离(d)必须大于晶状体的焦距(f)。

人眼晶状体是凸透镜。因此,人眼晶状体所成的像具有与凸透镜所成的像相同的性质。当物距 (s) 大于焦距 (f) 时,人眼晶状体所成的像的性质如下:

真实的,倒置的,更小的

图像应该聚焦在视网膜上,因为视网膜会将光波转换成电信号并传递到大脑。虽然图像是倒置的,但人脑会将其正立起来,使眼睛看到的物体也是正立的。

从远处看一棵树,它看起来比实际大小要小。这是因为图像被缩小了。

正确答案是 A。

4.当图像聚焦在视网膜上时,眼睛就能看到物体,此时图像的特性……

A. 虚拟的、直立的、更大的

B. 虚拟的、倒置的、更小的

C. 实数,倒数,较小

D. 真实的,直立的,较小的

解决方案
– 眼睛的晶状体是凸透镜,因此,眼睛晶状体所成图像的特性与凸透镜所成图像的特性相似。

正常人眼的近点,也就是眼睛能清晰看到的最近距离,是25厘米。眼球非常小,晶状体的曲率半径和焦距都小于25厘米。因此可以得出结论,物距大于焦距。

如果物距大于焦距,则人眼在视网膜上形成的图像具有实像、倒立和缩小的特性。尽管图像是倒立的,但大脑会将其正立起来,以便我们观察。

正确答案是C。

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