(a) 近视是什么?说明近视(或近视眼)的两个原因。借助光线图,展示:(i) 近视眼的缺陷。(ii) 使用透镜矫正近视。(b) 一个近视的人看不清超过1.5米以外的物体。为了恢复正常的视力,矫正透镜的性质和焦度是多少?
(a) 近视,或称近视眼,是一种视力缺陷,由于这种缺陷,一个人看不清远处的物体,但近处视力正常。
近视(或近视眼)的两个原因如下:
1. 眼球晶状体的汇聚能力强(由于焦距短),导致物体的图像在视网膜前形成,或者
2. 眼球过长,导致光线聚焦在视网膜前,而不是直接聚焦在视网膜上。
(i) 显示近视眼缺陷的光线图。
(ii) 显示使用透镜矫正近视的光线图。
(b) 近视患者可以通过佩戴含有凹透镜的眼镜来矫正视力缺陷。
为了找到凹透镜的焦度,我们必须首先计算它的焦距。
已知
近视患者的远点距眼睛1.5米(如果物体的像在距眼睛1.5米的远点处形成,则该人可以看到无限远处放置的物体)。
所以,
物体距离,$u$ = $\infty$
像距,$v$ = $-$1.5 m (缺陷眼在透镜前的远点)
求:焦距,$f$ 和焦度,$P$。
解
从透镜公式我们知道:
$\frac {1}{v}-\frac {1}{u}=\frac {1}{f}$
代入已知值,我们得到:
$\frac {1}{(-1.5)}-\frac {1}{\infty}=\frac {1}{f}$
$-\frac {1}{1.5}-0=\frac {1}{f}$ $(\because任何数除以无穷大都等于0)$
$-\frac {1}{1.5}=\frac {1}{f}$
$f=-1.5m$
因此,焦距$f$为-1.5m。
现在,
我们知道透镜的焦度为:
$P=\frac {1}{f}$
代入$f$的值,我们得到:
$P=\frac {1}{-1.5}$
$P=-\frac {10}{15}$
$P=-0.667D\approx-0.67D$
因此,矫正该缺陷所需的凹透镜的焦度为-0.67屈光度。
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