眼睛與眼鏡考點聚焦

眼睛是人體的重要器官之一，是我們獲取外界信息的主要通道，但是，由于用眼不當或者是生理上的原因，有人會看不清遠處或近處的物體，阻礙了獲取外界信息的通道，給生活帶來不便，怎樣才能克服上述困難?學(xué)習(xí)有關(guān)眼睛和眼鏡的知識后，就知道了。

眼睛

眼睛的構(gòu)造如圖1所示，晶狀體和角膜的共同作用相當于一個凸透鏡，它把來自物體的光會聚在視網(wǎng)膜上，形成物體倒立、縮小的實像，視網(wǎng)膜上的視神經(jīng)細胞受到光的刺激，把這個信號傳輸給大腦，我們就看到了物體。

眼睛是一個非常精巧的變焦距系統(tǒng)，能自動根據(jù)物距的大小改變晶狀體的彎曲程度，從而調(diào)整焦距，使物體的像總能落在視網(wǎng)膜上，正常的眼睛眺望遠方時，晶狀體變扁。焦距變大，遠處物體的像成在視網(wǎng)膜上；在觀看近處物體時，晶狀體變凸，焦距變小，像仍成在視網(wǎng)膜上，但眼睛的調(diào)節(jié)還是有一定限度的，當晶狀體表面彎曲程度最小，眼睛的焦距最大時，人眼能看到的最遠點，稱為眼睛的遠點，當晶狀體表面彎曲程度最大，即眼睛的焦距最小時，人眼能看到的最近點，稱為眼睛的近點，正常眼的遠點在無限遠處，近點在大約10 cm處，正常眼睛觀察近處物體最清晰而又不容易疲勞的距離，大約是25 cm，叫做明視距離。

例1 (2010 年山西)眼睛就像一架照相機，晶狀體和角膜的共同作用相當于“凸透鏡”，視網(wǎng)膜相當于“底片”，眼前的物體發(fā)出的光經(jīng)過晶狀體的折射后會聚到視網(wǎng)膜上形成像，該像的特點是( )。

A 倒立、放大的實像

B 倒立、縮小的實像

C 正立、放大的實像

D 正立、縮小的實像

解析：為什么說“眼睛像一架照相機，而不像一臺幻燈機”，這是因為眼睛與照相機不僅結(jié)構(gòu)相似，成像原理也相似，它們都要求物距大于二倍焦距，成縮小的實像。

眼睛和照相機在成像方面的不同之處，主要表現(xiàn)在成像的調(diào)節(jié)上，一般的照相機焦距不變，通過調(diào)節(jié)鏡頭到底片間的距離在底片上得到清晰的實像：而眼睛成像時像距不變，通過改變晶狀體的形狀來改變焦距，達到成清晰實像于視網(wǎng)膜上的目的。

答案：B

啟示：物體在視網(wǎng)膜上所成縮小的、倒立的實像，是由于長期進化的結(jié)果，人的眼睛已經(jīng)習(xí)慣于這種視覺感受，看物體時，視網(wǎng)膜上成的是倒立的實像，人們的感覺就是正立的實像。

近視眼和遠視眼的矯正

圖2是近視眼成因及矯正的示意圖，由于睫狀體的調(diào)節(jié)能力有限，遠處物體只能成像在視網(wǎng)膜前，所以近視眼不能看清遠處物體，利用凹透鏡對光線的發(fā)散作用，可把遠處物體的像成在視網(wǎng)膜上，所以，近視眼要配戴凹透鏡。

圖3是遠視眼成因及矯正的示意圖，由于睫狀體的調(diào)節(jié)能力有限，近處物體只能成像在視網(wǎng)膜后，所以遠視眼不能看清近處物體，利用凸透鏡對光線的會聚作用，可把遠處物體的像成在視網(wǎng)膜上，所以，遠視眼要配戴凸透鏡，斜，現(xiàn)在有三個凸透鏡A、B、C(它們的焦距依次增大)、一個凹透鏡D、蠟燭、光屏、光具座等，欲模擬遠視眼，并探究其矯正方法。

(1)如圖4所示，將蠟燭、凸透鏡B和光屏依次擺放在光具座上，點燃蠟燭，調(diào)節(jié)透鏡和光屏的位置，在光屏上得到蠟燭清晰的、縮小的、倒立的實像，固定蠟燭、透鏡和光屏的位置不變，將光屏當做視網(wǎng)膜，現(xiàn)在想模擬遠視眼形成的原因，需要把凸透鏡B換成透鏡_______，此時光屏上蠟燭的像變得模糊，應(yīng)該向_______(填“左”或“右”)移動光屏，才能接收到清晰的像，說明遠視眼的成因是：_______。

(2)要想矯正遠視眼，需要將物體經(jīng)過晶狀體成的像_______(填“前”或“后”)移到視網(wǎng)膜上，此時在晶狀體前放置_______(填“凸”或“凹”)透鏡才能達到此目的，所以，遠視眼應(yīng)該配戴_______，

解析：遠視眼的晶狀體比正常眼睛的晶狀體扁平，焦距變大，折光能力變?nèi)酰Y(jié)果使近處物體成的像在視網(wǎng)膜的后方，導(dǎo)致看不清近處的物體。

答案：(1)C 右 晶狀體變薄，折光能力減弱，物體的像成在了視網(wǎng)膜的后方 (2)前 凸 凸透鏡

啟示：只有物體的實像成在視網(wǎng)膜上，眼睛才能看清物體，不論是近視眼還是遠視眼，都是因為眼睛自身的調(diào)節(jié)能力有限，有時外界物體的像不能成在視網(wǎng)膜上，導(dǎo)致看不清物體，所謂矯正，就是要借助于輔助設(shè)備(眼鏡)將物體的像重新成在視網(wǎng)膜上。

眼鏡的度數(shù)

透鏡焦距的長短標志著折光本領(lǐng)的大小，透鏡的焦距越短，折光本領(lǐng)越大，通常把透鏡焦距的倒數(shù)叫做透鏡的焦度，用φ表示，φ=1/f，平時說的眼鏡片的度數(shù)，就是鏡片的透鏡焦度乘100的值，且凸透鏡(遠視鏡片1的度數(shù)是正數(shù)，凹透鏡(近視鏡片)的度數(shù)是負數(shù)，

鉚，r小明的爺爺有一副老花眼鏡，一天晚上，小明想估測這副眼鏡的度數(shù)，小明拿著眼鏡走出了房間，發(fā)現(xiàn)在很遠的地方有一盞明燈，小明站在白墻旁邊用眼鏡片把這盞燈的像成在白墻上，測得此時鏡片到墻的距離約等于34 cm，這樣，可以認為，這副鏡片的焦度是_______，鏡片的度數(shù)是_______度。

解析：老花鏡是凸透鏡，很遠處亮燈射到鏡片上的光可以看做平行光，這樣鏡片到墻壁之間的距離就等于焦距，根據(jù)相應(yīng)的公式可以算出，該眼鏡的焦度為2，94(焦距單位為米)，度數(shù)為294度，考慮到測量誤差的存在以及配鏡的實際情況，該眼鏡的焦度應(yīng)該為3，度數(shù)應(yīng)該為300度。

答案：3 300

啟示：老花鏡是凸透鏡，可以用簡單的平行光聚焦法粗略測量其焦距(f=34 cm=0.34 m)，進一步算出其度數(shù)，處理這類問題時要注意：近視鏡和遠視鏡是不同的，同類眼鏡的度數(shù)也是不同的，注意設(shè)法識別，

本節(jié)內(nèi)容是凸透鏡和凹透鏡的基本原理學(xué)習(xí)之后的實際應(yīng)用課，通過眼睛與照相機的類比，介紹了視覺是怎樣形成的、近視眼和遠視眼的成因以及矯正等，本節(jié)內(nèi)容與生活實際聯(lián)系緊密，多是借助于視力的矯正考查透鏡基本原理的應(yīng)用，中招考試題多以實驗、選擇、填空的形式出現(xiàn)。

練習(xí)

1 圖5是不同位置的兩個物體成像時晶狀體形狀的示意圖，從圖中可以得出：眼睛看近處物體時，晶狀體的焦距

(填“變大”、“變小”或“不變”)，人眼若長期觀察近處物體，會造成晶狀體過度彎曲，當他看遠處的物體時，像就會成在，視網(wǎng)膜的前方，應(yīng)該戴_______透鏡制成的眼鏡加以矯正。

2 隱形眼鏡是一種直接貼在眼睛角膜表面的超薄鏡片，可隨眼球的運動而運動，目前使用的某種軟質(zhì)隱形眼鏡中心厚度為0.05 mm，圖6是某人觀察物體時，物體在眼球內(nèi)成像的示意圖，則該人所患眼病及應(yīng)配戴的這種隱形眼鏡鏡片邊緣的厚度應(yīng)該為( )。

A 近視眼，大于0.05 mm

B 近視眼，小于0.05 mm

C 遠視眼，大于0.05 mm

D 遠視眼，小于0.05 mm

參考答案：1 變小 凹 2 A

責(zé)任編輯 蔡華杰