光学
眼睛与光学仪器
眼睛在视网膜上形成倒立、缩小的实像;晶状体改变曲率以看清不同距离的物体。放大镜、显微镜和望远镜借助透镜观察细节或远处物体。
眼睛在视网膜上形成倒立、缩小的实像;晶状体改变曲率以看清不同距离的物体。放大镜、显微镜和望远镜借助透镜观察细节或远处物体。
定义: 核心概念
调节通过改变晶状体曲率使像清晰落在视网膜上。放大镜成无穷远像、眼睛放松时,角放大率近似 G=D/f;D 为约定近点,f 为焦距。
应用与计算
例题: 例题
放大镜 f=5 cm,约定近点 D=25 cm,眼睛放松时角放大率是多少?
解答
G≈D/f=25/5=5,角放大率约为5。
快速检测
眼睛通过改变晶状体曲率进行调节,使倒立实像恰好落在视网膜上。看远处时晶状体变平;看近处时睫状肌使晶状体变凸、屈光力增大。近视者看远物时像落在视网膜前,可用发散透镜矫正;远视通常用会聚透镜把焦点移到视网膜。放大镜是会聚透镜,物体置于焦距以内时形成放大的虚像。显微镜由物镜和目镜组合,提高视角放大率。实际光学系统可能使图像模糊或变形;孔径、透镜质量和对准状况都会影响清晰度。
折射望远镜用长焦距物镜为远处物体成实像,再用短焦距目镜以更大的视角观察。眼睛放松时,角放大率近似为 。它放大的是视角,并非物体的实际尺寸。相机同样在传感器上形成实像;对焦就是移动镜头,使像平面与传感器重合。
晶状体改变曲率有什么作用?
放大镜 f=5 cm,眼睛放松且 D=25 cm,近似角放大率是多少?
参考文献
- Young, Freedman (2019). University Physics