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你近視嗎?你知道自己近視多少度嗎?
其實要想知道自己近視的度數非常簡單,隻需要在一張紙上隨便寫(xie) 上一個(ge) 字,然後將這張紙放在眼前能夠看清的地方,接下來慢慢的把這張紙向遠處移動,當紙上的字稍顯模糊、出現毛邊時就停下來,然後測量這張紙與(yu) 眼睛之間的距離。最後隻需要用100除以測量所得的數字便能夠得出近視的度數了,假如我們(men) 測得的距離為(wei) 0.5米,那麽(me) 近視的度數就是200度。現在你可以試一試,看看最終測得的度數是否與(yu) 你的近視度數一致。
如果測量結果正確,那我們(men) 就來說一說這種測量方法的原理是什麽(me) ,如果不正確,那就再測一次,直到正確為(wei) 止。
要了解這種測量方法的內(nei) 在原理,先要弄清楚眼睛為(wei) 什麽(me) 會(hui) 近視。眼睛是一個(ge) 極其精密的器官,但以物理學的角度來看,它也可以十分簡單,事實上眼睛能夠看到東(dong) 西與(yu) 凸透鏡成像的原理是完全一樣的。我們(men) 知道,當一個(ge) 物體(ti) 所發出的光線穿過凸透鏡時,會(hui) 產(chan) 生匯聚作用,最後光線會(hui) 在凸透鏡後方的某個(ge) 位置匯聚於(yu) 一點,這個(ge) 點就被稱之為(wei) 焦點,光經過凸透鏡會(hui) 在後方形成一個(ge) 倒立的實像。
在凸透鏡成像的實驗中有三個(ge) 主要的物理量,第一個(ge) 是物體(ti) 與(yu) 凸透鏡之間的距離,被稱之為(wei) “物距”,二是凸透鏡與(yu) 後方屏幕上所形成的影像的距離,被稱之為(wei) “像距”,第三個(ge) 則是凸透鏡與(yu) 焦點之間的距離,稱之為(wei) “焦距”。
這三個(ge) 物理量之間有著密切的關(guan) 係,可以表示為(wei) 1/u+1/v=1/f,其中u代表物距、v代表像距、f代表焦距。我們(men) 的眼睛實際上就是一個(ge) 凸透鏡係統,在眼球的前方是晶狀體(ti) ,這就是一個(ge) 凸透鏡。
當一個(ge) 物體(ti) 所發出的光經過晶狀體(ti) 時會(hui) 產(chan) 生匯聚,最終在眼球後方的視網膜上成像,於(yu) 是我們(men) 也就看到了這個(ge) 物體(ti) 。
但這裏麵有一個(ge) 問題,就是眼球的大小是基本固定的,也就是說晶狀體(ti) 到視網膜的距離是固定的,換個(ge) 說法就是物距是固定的。然而眼睛所看到的東(dong) 西卻是有近有遠,也就是物距是不斷變化的。物距不斷變化,而像距不變,在這種情況下要想看清東(dong) 西就必須要調整焦距,而眼睛恰好具有這種能力。
在晶狀體(ti) 的兩(liang) 邊存在著一種肌肉,被稱為(wei) “睫狀肌”,睫狀肌可以通過收縮和放鬆來控製晶狀體(ti) 的焦距。
當我們(men) 看遠處的事物時,睫狀肌會(hui) 放鬆,於(yu) 是晶狀體(ti) 變得平坦,焦距變大。當我們(men) 看近處的事物時,睫狀肌會(hui) 收緊,於(yu) 是晶狀體(ti) 變得凸起,焦距變小。如果我們(men) 不注意用眼衛生,看書(shu) 寫(xie) 字時距離長時間過近,就會(hui) 導致睫狀肌持續緊繃,時間一長,睫狀肌就鎖死了,無法再放鬆了,於(yu) 是也就沒有辦法放大焦距了,自然也就看不清遠處的東(dong) 西了,眼睛就近視了。
明白了眼睛為(wei) 什麽(me) 會(hui) 近視,就可以回過頭來說說寫(xie) 字測量近視度數的原理了。
睫狀肌無法自由放鬆就限製了物距的長度,由於(yu) 每個(ge) 人近視的程度不同,所以物距的極限也不同,通過上述方法就可以測量出物距的極限到底是多少,物距的倒數就是屈光度,而近視度數就是100倍的屈光度。比如物距是0.5米,屈光度就是1/0.5,度數就是200度。而眼鏡是一個(ge) 凹透鏡,它能夠在透鏡的前方形成一個(ge) 正立的虛像,這就等於(yu) 將遠處的物體(ti) 給拉近了。假如一個(ge) 近視的人能夠看清楚的極限物距是0.5米,那麽(me) 隻需要戴上一個(ge) 200度的眼鏡就可以將遠處的物體(ti) 在前方0.5米的位置形成一個(ge) 虛像,自然也就能看清了。
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