眼球模型的原理及制作

星夜

　　711班 杨子暄 指导老师 ：季小燕

眼球模型即相当于一个凸透镜。其成像原理也与凸透镜相同。

凸透镜是一种中央厚、边缘薄的光学元件，能够折射光线并形成实像或虚像。理解其成像原理是分析人眼光学系统（如晶状体）以及相机镜头等光学仪器的基础。

凸透镜（眼球）的基本性质

1. 形状特点：中间厚、边缘薄（双凸、平凸、凹凸等类型）。

2. 光学作用：对光线有会聚作用（平行光入射后会聚于一点）。

3. 关键概念：

- 光心（O）：透镜的几何中心，光线穿过时不发生偏折。

- 主光轴：通过光心的直线，是透镜对称轴。

- 焦点（F）：平行于主光轴的光线经折射后会聚的点（**实焦点**）。

- 焦距（f）：光心到焦点的距离，决定透镜的屈光能力（焦距越短，会聚能力越强）。

- 物距（u）：物体到光心的距离。

- 像距（v）：像到光心的距离。

凸透镜（眼球）成像规律

凸透镜的成像情况取决于物距（u）与焦距（f）的关系，可分为

u > 2f 倒立、缩小、实像 f < v < 2f。 照相机（远处物体成像）

u = 2f 倒立、等大、实像 v = 2f。 光学实验（物像对称）

f < u < 2f 倒立、放大、实像 v > 2f 投影仪、电影放映机

u = f 不成像（平行光） 探照灯、平行光源

u < f。正立、放大、虚像 v > u放大镜、人眼晶状体（看近处物体）

眼球模型的制作：

先准备好器材：光具座，可调节焦距的水透镜，f光源，光屏

在光具座上安装好透镜，光源和光屏。

调节光源到透镜的距离，直到光屏上出现清晰的像

人眼是一个高度复杂且精密的生物光学系统。它通过屈光系统（角膜、房水、晶状体、玻璃体）精确聚焦光线，在感光系统（视网膜） 上将光能转化为神经信号，再通过神经传导系统（视神经） 将信息送达大脑进行最终解读。整个系统各部分精密协作，实现了从接收光子到形成清晰视觉感知的奇迹。理解这一原理，不仅让我们惊叹于生命的精妙设计，也提醒我们珍视并保护好这扇宝贵的“心灵之窗”。