视觉物理你有仔细了解过你的眼睛吗你

生活中的光学

——眼睛与视觉

1.角膜(Cornea)：位于眼球前极中央，略向前凸，为透明的横椭圆形组织。角膜(Cornea)是眼睛最前面的透明部分，覆盖虹膜、瞳孔及前房，并为眼睛提供大部分屈光力。加上晶体的屈光力，光线便可准确地聚焦在视网膜上构成影像。

2.巩膜(Sclera)：占眼球后部约4/5，乳白色，不透明，用来保护眼球内部结构。巩膜前方接角膜，交界处有环状的巩膜静脉窦，是眼房水流出的通道，起着调节眼压的作用。

3..前房角是前房的周边部分，由角膜、巩膜、虹膜和睫状体前部构成的间隙。前房角有内外二壁，外侧壁为角膜缘，内侧壁为虹膜根部和睫状体前面。

4.睫状体(Corpusciliare)：是血管膜中部的增厚部分，呈环状围于晶状体周围，形成睫状环，其表面有许多向内面突出并呈放射状排列的皱褶，称睫状突。睫状突与晶状体之间由纤细的晶状体韧带连接，睫状肌受副交感神经支配，收缩时可向前拉睫状体，使晶状体韧带松弛，有调节视力的作用。

5.虹膜(Iris)：是血管膜的最前部，呈环状。位于晶状体的前方，将眼房分为前房和后房。虹膜的周缘连于睫状体，其中央有一孔以透过光线，称瞳孔(Pupilla)。虹膜内分布有色素细胞、血管和肌肉。

6.晶状体(Lenscrystallina)呈双凸透镜状，透明而富有弹性，位于虹膜和玻璃体之间。周缘由晶状体韧带连于睫状突上。其实质由多层纤维构成。晶状体曲度过大，使物像落在视网膜前方，形成近视：晶状体曲度过小，使物像落在视网膜后方，形成远视。

7.玻璃体(Corpusvitreum)为无色透明的胶冻状物质，充满于晶状体与视网膜之间，外包一层透明的玻璃体膜。玻璃体除有折光作用外，还有支持视网膜的作用。

人眼的构造与摄影机相似，整个眼球完全封闭又如摄影机的暗箱人的眼睛近似球形。

眼球由外至内可分为三层构造最外层的后端是白色的巩膜，即眼白部分，眼球前端为透明的角膜，角膜是接受信息的最前哨入口，光线由此射入另外巩膜和角膜还起到维持眼球形状和保护眼内组织的作用，第二层称为色素膜，是不连续的，具有丰富的色素和血管。眼球最前端为环形的虹膜，有辐射状的纹理，不同种族的人颜色不同。

虹膜中间是瞳孔，瞳孔是光线进入的孔道，相当于照相机的光圈，控制进入眼球的光通量，当处于光线较强的环境，会自动缩小，避免眼睛被灼伤，当光线变暗时，会自动扩大，让更多的光线进入，看清物体。动物中猫的瞳孔可以调节的范围很广，白天它的瞳孔眯成一条缝，晚上则可以开到整个眼球。脉络膜位于此层的后端，在巩膜内侧和视网膜的外侧，其中的血管可供给视网膜外层营养，色素起遮光暗房的作用。睫状体连接虹膜和脉络膜，内侧通过悬韧带与晶状体相连。

晶状体属于眼的内容物。它犹如摄影机的镜头一样，位于瞳孔后面，相当于一个可变焦距的凸透镜，可以通过睫状肌来改变自身的形状来调节焦点。物体发出的光线透过角膜、瞳孔，经过晶状体的聚光调节，影像就清晰地落在视网膜上，这就是眼睛视物的原理。晶状体曲度过大，使物像落在视网膜前方，形成近视：晶状体曲度过小，使物像落在视网膜后方，形成远视。散光是眼睛的一种屈光不正常表现，与角膜的弧度有关。有些人眼睛的角膜在某一角度区域的弧度较弯，而另一些角度区域则较扁平。造成散光的原因，就是由于角膜上的这些厚薄不匀或角膜的弯曲度不匀而使得角膜各子午线的屈折率不一致，使得经过这些子午线的光线不能聚集于同一焦点，光线不能准确地聚焦在视网膜上形成清晰的物像。

晶状体发生病变会引起白内障，引起白内障的原因有很多，老年人因年龄新陈代谢功能减退导致的白内障是最常见的一种，统称年龄相关性白内障，又称老年性白内障。二、另外全身疾病如糖尿病也常并发白内障，即糖尿病性白内障，又称代谢性白内障。三、眼局部外伤是继发性白内障一个重要原因。眼球穿孔异物进入晶状体必然会发生白内障，即或没有穿孔眼部挫伤也可以引起白内障。四、眼内炎症(如葡萄膜炎)，眼内疾病(如视网膜脱离，眼内肿瘤)都能引起白内障。五、家族遗传因素也可使儿童白内障早期发生，先天性白内障可以发生在出生前或出生后。六、另外，幼年反复急性腹泻也可导致白内障发生。某些常用药，尤其是眼部或全身长期应用皮质类固醇，都能导致白内障。

眼球的最内层为视网膜，是视觉形成的神经信息传递的第一站。好像照相机的底片一样，具有接受和传送影像的作用，视网膜上布满神经，将外面传入的光线传入大脑显现成像。

视网膜：由锥状细胞和杆状细胞组成，两种细胞各有不同的任务；

杆状细胞：对光刺激极敏感，但完全不感色；

锥状细胞：感光能力差，但它们能对各色光有不同的感受。

视杆细胞存在的位置大多处于黄斑外侧，不直接感光，因此在进化过程中成为长杆状以接受更多光子刺激。视锥细胞作用主要是感觉强光和颜色，而且其分布处于黄斑中，因此有足够的光线对其进行刺激，因此细胞不需要成为长杆状。

视网膜的病变会引起色盲和色弱

色弱或色盲是指辨色过程中有环节出了毛病，人眼辨别颜色的能力发生障碍。多半因视锥状细胞异常所致，大部分为家族遗传，也有部分为后天疾病所致。

动物的眼睛

食草动物眼睛通常在头的两侧,还能双眼同时观察非正前方的东西,这样的好处是观察面大,方便寻找食物及逃避天敌。

食肉动物眼睛在头前方,能双眼同时观察同一事物,以得到立体图象,在捕猎过程中精确定位目标方位,速度,距离等。

鸟和鱼的眼睛

昆虫的复眼

复眼（Compoundeye）由多数小眼组成。复眼中的小眼面一般呈六角形。小眼面的数目、大小和形状在各种昆虫中变异很大，雄性介壳虫的复眼仅由数个圆形小眼组成。每个小眼都有角膜、晶椎、色素细胞、视网膜细胞、视杆等结构，是一个独立的感光单位。只有直射的光线可以射到视杆，为视神经所感受，斜射的光线被色素细胞吸收，不能被视神经感受。这样每个小眼只能形成一个像点，众多小眼形成的像点拼合成一幅图像。

世界上差不多有1/4的动物是用复眼看东西的,像常见的蜻蜓、蜜蜂、萤火虫、金龟子、蚊子、蛾子等昆虫,虾、蟹等甲壳动物都长着复眼。

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