物理八年級上冊《眼睛與光學儀器》講義

《3.7眼睛與光學儀器》講義一、眼睛的結(jié)構與成像原理（一）眼睛的結(jié)構同學們，咱們先來說說眼睛的結(jié)構。眼睛就像一個超級精密的小相機。眼睛最前面有角膜，這就像相機的鏡頭蓋，不過它是透明的，而且還能幫忙聚焦光線呢。再往里呀，有個叫瞳孔的東西，它就像相機的光圈，可以變大變小，來控制進入眼睛的光線量。比如說，咱們在大太陽底下，瞳孔就會變小，就像把相機光圈調(diào)小一樣，防止太多光線進來刺眼睛；在比較暗的地方呢，瞳孔就會變大，讓更多光線進來，這樣咱們就能看清東西啦。然后呢，還有晶狀體，晶狀體就像相機的鏡頭，它是可以變厚變薄的哦。當我們看近處的東西時，晶狀體就會變厚，就像把相機鏡頭往前推一樣，讓成像更清晰；看遠處的時候呢，晶狀體就變薄，就像把鏡頭往后拉。眼睛里還有玻璃體，它就像填充相機內(nèi)部的一些透明物質(zhì)，讓眼睛這個“小相機”結(jié)構更穩(wěn)定。視網(wǎng)膜就像相機的底片，光線經(jīng)過前面那些結(jié)構后，最后會在視網(wǎng)膜上成像。我給大家講個真實的事兒。有一次我晚上出去散步，走著走著突然從很亮的路燈下走到了一個比較暗的小路上。一開始我啥都看不太清，感覺眼睛霧蒙蒙的，但是過了一會兒，我就能慢慢看清周圍的東西了。這就是因為我的瞳孔在適應光線的變化，從路燈下的小光圈狀態(tài)慢慢變大，讓更多的光線進入眼睛，這樣我就能看清小路上的東西啦。（二）眼睛的成像原理那眼睛是怎么成像的呢？其實很簡單，物體發(fā)出或者反射的光線，經(jīng)過角膜、瞳孔、晶狀體和玻璃體這些結(jié)構的折射，最后在視網(wǎng)膜上形成一個倒立、縮小的實像。這就像我們在相機里看到的照片一樣，只不過相機的照片是正的，而我們的大腦很神奇，它會把視網(wǎng)膜上倒立的像自動翻轉(zhuǎn)過來，所以我們看到的東西就是正立的啦。這里有個重點要注意哦，眼睛能看清遠近不同的物體，主要是靠晶狀體的調(diào)節(jié)作用。這可是個難點內(nèi)容呢。就像我剛剛說的，看近處物體晶狀體變厚，看遠處物體晶狀體變薄，這個過程是很復雜的，涉及到很多眼部肌肉的協(xié)同工作。如果這個調(diào)節(jié)過程出了問題，我們的視力就可能會受到影響。二、近視眼和遠視眼（一）近視眼1、成因同學們，近視眼是怎么回事呢？就是看近處的東西很清楚，看遠處的東西就模糊了。這是因為呀，近視眼的晶狀體太厚了，或者眼球的前后徑太長了。就好比相機的鏡頭一直處于推得太近的狀態(tài)，遠處的物體成像就會在視網(wǎng)膜的前面，而不是正好在視網(wǎng)膜上，所以就看不清楚遠處的東西了。我觀察到我一個朋友，他就是近視眼。每次看遠處的東西，像看黑板上的字啊，他都要瞇著眼睛，或者把眼鏡戴上才能看清。這就是因為他眼睛的晶狀體變厚或者眼球前后徑太長，導致遠處物體成像位置不對了。2、矯正方法那怎么矯正近視眼呢？這時候就需要用到凹透鏡啦。凹透鏡對光線有發(fā)散作用，就像把原本會聚得太快的光線給拉開一點，讓遠處物體的像能夠正好落在視網(wǎng)膜上，這樣就能看清遠處的東西了。就像給眼睛這個“相機”加上一個特殊的“配件”，讓成像恢復正常。（二）遠視眼1、成因遠視眼呢，剛好和近視眼相反，看遠處的東西還行，看近處的東西就費勁了。這是因為遠視眼的晶狀體太薄了，或者眼球的前后徑太短了。這就好比相機的鏡頭拉得太遠了，近處物體的像會成在視網(wǎng)膜的后面，所以看近處就不清楚啦。我想起我小時候去爺爺家，爺爺看報紙的時候總是把報紙拿得遠遠的，我當時還覺得奇怪呢。后來才知道爺爺是遠視眼，他眼睛的晶狀體薄，看近處的字成像在視網(wǎng)膜后面，拿遠一點看成像位置就相對更接近視網(wǎng)膜，就能看清楚一點了。2、矯正方法遠視眼的矯正要用凸透鏡。凸透鏡對光線有會聚作用，能把光線會聚一下，讓近處物體的像能夠落在視網(wǎng)膜上，這樣就能看清近處的東西了。三、眼鏡的度數(shù)1、度數(shù)的計算同學們，眼鏡的度數(shù)可是有計算方法的哦。眼鏡的度數(shù)等于1除以焦距（以米為單位）乘以100。比如說，如果一個凹透鏡的焦距是-0.5米，那這個凹透鏡的度數(shù)就是1除以（-0.5）乘以100=-200度。這里的負號表示是凹透鏡，用來矯正近視眼；如果是凸透鏡，度數(shù)就是正數(shù)，用來矯正遠視眼。這可是個很重要的知識點呢，大家要記住哦。2、配鏡的注意事項配眼鏡的時候可不能隨便亂配。要先去正規(guī)的眼科醫(yī)院或者眼鏡店進行專業(yè)的驗光。驗光就像給眼睛做一個全面的檢查，看看眼睛到底是近視還是遠視，度數(shù)是多少，有沒有散光之類的問題。而且，眼鏡的質(zhì)量也很重要，鏡片的材質(zhì)、鏡框的大小和形狀都要適合自己的臉型和眼睛的情況。我有個同學，他圖便宜在路邊攤隨便配了一副眼鏡，結(jié)果戴了一段時間后，眼睛越來越不舒服，視力也下降得更快了。所以大家可不能學他，一定要重視配鏡這件事。四、顯微鏡（一）顯微鏡的結(jié)構顯微鏡也是一種很神奇的光學儀器呢。它主要由目鏡和物鏡組成。物鏡就像一個超級放大鏡，它的焦距很短，能把物體放大很多倍。目鏡呢，就像一個普通的放大鏡，它的作用是把物鏡所成的像再放大一次。這就好比是接力賽，物鏡先把物體放大，目鏡再把物鏡放大后的像進一步放大，這樣我們就能看到很微小的東西了。顯微鏡還有載物臺，用來放我們要觀察的東西，像小蟲子啊、細胞切片之類的。還有反光鏡，它可以把光線反射到載物臺上，讓我們觀察的物體有足夠的光線照亮，這樣才能看清楚。（二）顯微鏡的成像原理顯微鏡的成像原理稍微有點復雜哦。物體放在物鏡的焦點稍微外面一點的地方，經(jīng)過物鏡后，會成一個倒立、放大的實像。這個實像呢，又正好在目鏡的焦點以內(nèi)，然后經(jīng)過目鏡的放大，最后我們看到的就是一個倒立、放大的虛像。這就像我們在看魔術一樣，小小的東西在顯微鏡下變得超級大。我記得在生物課上，我們第一次用顯微鏡觀察細胞。當我通過顯微鏡看到那些細胞的時候，我真的超級驚訝，原來我們身體里的細胞是這個樣子的，就像一個個小房子一樣，里面還有各種各樣的結(jié)構。這就是顯微鏡的魅力，它能讓我們看到微觀世界的奇妙之處。五、望遠鏡（一）望遠鏡的結(jié)構望遠鏡也有不同的類型，但基本結(jié)構都差不多。它有物鏡和目鏡。物鏡的直徑一般比較大，這樣可以收集更多的光線，讓我們能看到更暗弱的天體。目鏡的作用也是把物鏡所成的像進行放大。有些望遠鏡還有調(diào)焦輪，可以調(diào)整物鏡和目鏡之間的距離，讓成像更清晰。（二）望遠鏡的成像原理對于望遠鏡來說，物鏡把遠處的物體成像在它的焦點附近，成一個倒立、縮小的實像。這個實像再經(jīng)過目鏡的放大，最后我們看到的是一個倒立、放大的虛像。這就像我們用望遠鏡看星星的時候，能把遙遠的星星拉近，看起來更大更亮。我有一次去天文館，用那里的望遠鏡看月亮。哇，我看到了月亮上的環(huán)形山，還有那些深淺不一的陰影，就好像我真的飛到月亮上去了一樣。這就是望遠鏡的神奇之處，它能讓我們探索遙遠的宇宙。六、眼睛與光學儀器的關系同學們，眼睛和這些光學儀器之間有著很密切的關系呢。眼睛是我們自然的觀察工具，但是它的能力有限。比如說，我們的眼睛看不到細胞，也看不到遙遠的星系。而光學儀器就像是眼睛的好幫手，顯微鏡能讓我們看到微觀世界，望遠鏡能讓我們看到宏觀的宇宙。這些光學儀器的設計原理，其實很多都是從眼睛的結(jié)構和成像原理中得到啟發(fā)的。就像科學家們看到眼睛能成像，就想辦法制造出能像眼睛一樣成像并