眼的折光系統(tǒng)
來源:醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)發(fā)布時間:2012-11-29
當(dāng)光線由空氣進入另一媒質(zhì)構(gòu)成的單球面折光體時,它進入物質(zhì)的折射情況決定于該物質(zhì)與空氣界面的曲率半徑R和該物質(zhì)的折光指數(shù)n2;若空氣的折光指數(shù)為n1,則關(guān)系式為
n2R/(n2-n1)=F2 (1)
F2稱為后主焦距或第2焦距(空氣側(cè)的焦距為前主焦距或第一焦距),指由折射面到后主焦點的距離,可以表示這一折光的折光能力。表示折光體的折光能力還可用另一種方法,即把主焦距以m(米)作單位來表示,再取該數(shù)值的倒數(shù),后者就稱為該折光體的焦度(diopter);如某一透鏡的主焦距為10cm,這相當(dāng)于0,1m,則該透鏡的折光能力為10焦度(10D)。通常規(guī)定凸透鏡的焦度為正值,凹透鏡的焦度為負(fù)值。
主焦距是一個折光體最重要的光學(xué)參數(shù),由此可算出位于任何位置的物體所形成的折射像的位置。以薄透鏡為例,如果物距α是已知的,像距b可由下式算出:
1/a+1/b=1/F2 (2)
由式(2)可以看出,當(dāng)物距a趨于無限大時,1/a趨近于零,于是1/b接近于1/F2,亦即像距b差不多和F2相等;這就是說,當(dāng)物體距一個凸透鏡無限遠(yuǎn)時,它成像的位置將在后主焦點的位置。同樣不難看出,凡物距小于無限大的物體,它的像距b恒大于F2,即它們將成像在比主焦點更遠(yuǎn)的地方。以上兩點結(jié)論,對于理解眼的折光成像能力十分重要。
另外,根據(jù)光學(xué)原理,主焦點的位置是平行光線經(jīng)過折射后聚焦成一點的位置,這一結(jié)論與上面提到的第一點結(jié)論相一致。每一物體的表面,都可認(rèn)為是由無數(shù)的發(fā)光點或反光點組成,而由每一個點發(fā)出的光線都是輻散形的;只有這些點和相應(yīng)的折射面的距離趨于無限大時,由這些點到達(dá)折射面的光線才能接近于平行,于是它們經(jīng)折射后在主焦點所在的面上聚成一點,整個物質(zhì)就達(dá)個面上形成物像。當(dāng)然,無限過的概念本身決定了它是一個不可能到達(dá)的位置,實際上對人眼和一般光學(xué)系統(tǒng)來說,來自6m以外物體的各光點的光線,都可以認(rèn)為是近于平行的,因而可能在主焦點所在的面上形成物像。