光學(xué)顯微鏡與人眼的構(gòu)造成像原理
上篇回顧:金相顯微鏡象差的概念
人眼的構(gòu)造 ?視放大率
眼睛是一種天然的光學(xué)儀器,是人們認(rèn)識(shí)客觀世界的重要器官。了解眼睛的構(gòu)造,對顯微放大原理的認(rèn)識(shí)非常重要。圖2—18所示為右眼水平斷面圖。它的水晶體起透鏡作用,從物體發(fā)出的光線進(jìn)入眼睛通過水晶休成象在網(wǎng)膜上。由于網(wǎng)膜是由很多視覺細(xì)胞組成的,通過它能把網(wǎng)膜上所成的象傳結(jié)大腦,這樣就產(chǎn)生了視覺。
為了使遠(yuǎn)近不同的物體都能成象在網(wǎng)膜上,水晶體能夠通過睫狀肌的張弛自動(dòng)調(diào)節(jié)。正常人的眼睛對無窮遠(yuǎn)到250毫米范圍內(nèi)的物體都可以毫不費(fèi)力地進(jìn)行調(diào)節(jié)。但正常人在閱讀或操作時(shí),被觀察物體放在距眼睛250毫米左右處感覺最舒適,這個(gè)距離稱為明視距離。
在水晶體后表面附近有一個(gè)特殊點(diǎn) N
,稱為節(jié)點(diǎn) Θ
。通過節(jié)點(diǎn)的光線可以無偏折地射到網(wǎng)膜上。物體對人眼節(jié)點(diǎn) N
所張角度稱為視角。視角的大小與物體在網(wǎng)膜上的象高是緊密地聯(lián)系在一起的,如果用眼直接看物體時(shí),物體對人眼節(jié)點(diǎn) N
的張角為 ω
,(見圖2-19a),則網(wǎng)膜上的象高 Y'
。又如下的關(guān)系:
NB'
是節(jié)點(diǎn) N
到網(wǎng)膜的距離,忽略眼睛的調(diào)節(jié)影響,NB'
是一常數(shù)。因此,網(wǎng)膜上象的大小可認(rèn)為與視角的正切(tgω
)成正比。也就是說,人眼看物體時(shí)所感覺到的大小,可以用視角的大小來決定,這一觀念十分重要。
對同一物體,用眼直接觀察和用儀器觀察在網(wǎng)膜上所成象的大小時(shí)不相同的,后者產(chǎn)生放大的感覺,即視角擴(kuò)大了。如果用儀器觀察時(shí)物體對人眼節(jié)點(diǎn) N
的視角為 ω
。見圖(2-19b),則網(wǎng)膜上的象高Y'0
為:
用儀器觀察時(shí)網(wǎng)膜上的象高與用眼直接觀察時(shí)網(wǎng)膜上的象高之比,表示了該儀器的放大作用,我們定義視放大率 γ
為
TIPS: Θ 嚴(yán)格說來,人眼的節(jié)點(diǎn)有物方節(jié)點(diǎn)和象方節(jié)點(diǎn)兩個(gè),由于這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)非常接近,這里忽略了他們的差別。
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