光学仪器基本知识大学物理实验

1.透镜成像规律

透镜成像规律是构成光学仪器的基础.对于薄透镜和近轴光线，透镜成像公式如下：

式中 u——物距；

v——像距；

f——透镜焦距.(www.xing528.com)

2.人眼观察物体的简单原理

光学仪器有独特的优点，其基本作用是帮助观察，扩展人眼的观测范围，提高敏锐程度.多数光学仪器都可以看作是眼睛的辅助工具，因此，在熟悉基本光学仪器之前，有必要了解人眼观察物体的简单原理.

在光学实验中，往往要用眼睛来观察许多光学现象.眼睛的结构相当复杂，但从光学原理上来说，眼球里的水晶体相当于一个凸透镜；视网膜相当于一个成像屏幕.如果要看清外界物体，则必须使物体发出的光射入眼睛，经水晶体后在视网膜上成一实像，再通过视神经引起视觉.水晶体到视网膜之间的距离可以近似地看作不变（即像距v不变），所以，能够看清远近不同的物体（即物距u不同），是靠肌肉的松弛或张紧来调节水晶体的曲率，从而调节焦距f，使其满足式

眼睛的水晶体改变曲率的过程称为“调焦”，眼睛的“调焦”有一定限度，要长时间观察而不感到疲倦的最短距离是离眼睛25cm处，称为“明视距离”.正常眼睛能看到的最远距离在无限远处，但是，对很远的物体实际上无法看清楚，这是因为用眼睛直接观察时，要使两个点被眼睛区分开来，必须使它们的像落在两个不同的感光细胞上，因此，这两个点对观察者眼瞳的张角（称为“视角”）必须大于某一数值.眼睛可分辨清楚的最小视角约为1′，称为“最小分辨角”，这相当于在明视距离处相距0.07mm的两点对眼睛所张的角.我们借助光学仪器来观察细小物体的大小，往往就是为了增大被观察物体的视角.