测量近视眼镜的度数-ppt.pptx

测量近视眼镜的度数作者：理学院应用物理学专业郭东亮王赟 眼镜度数同焦距间的关系近视眼：所谓近视眼是指人眼的远点（眼睛 能清晰调焦的最远距离）位于眼前有限距离 处，如此物体不能清晰成像于视网膜，即产 生视觉模糊校正：欲使患有近视眼的人能清晰看清远处 物体（调焦在无限远点），需佩戴一相应度 数的近视眼镜（本质为一凹透镜），其焦距 大小恰能使其后焦点F’与远点S重合，或者近视及其校正视度：远点距离 (单位为m)的倒数，表 示近视眼的程度，简称视度，单位为“屈 光度D（ ）”通常医院和眼镜店把1D称 作100度 计算关系：从以上我们得知近视眼镜本质 上就是一凹透镜，去眼镜店还能发现镜片 加工时由一对球面镜打磨而成并且我们 还找到了眼镜度数与其焦距间的关系：度数 = 下面就把问题转化成为测量仪凹透镜焦距的实验：视度及其计算实验原理简析：凸透镜有实焦点，测量焦距时只需用平行光照射并测出镜片与焦 点间的距离即可但是凹透镜没有实焦点，它的焦点是虚的，不能对平 行光聚焦，这给测量带来了不利因素如图，将开有直径为d的遮光纸片紧贴于凹透镜中心，在观 察屏上画一直径为2d的圆，用平行光照射，调整透镜与观察屏的 距离L，使观察屏上光斑与所画直径为2d的圆重合，根据三角形 关系很容易得出：起因：对于眼镜来说，我们很难确定其中心位置，这样一来我们紧 贴眼镜镜片的开孔遮光纸就很可能偏离中心，这会给实验带来影 响。

分析如下：偏移分析在孔径偏离中心时，镜片的焦距不变，仍可认为由虚焦点F’发出的 光线，由图分析，此时在 中，CD’仍为中位线，即 ，据此可知，只 要测量得当不会影响实验结果 但此时，由于开孔偏离中心，在观 察屏上所成的像斑将不再是规则的圆斑，光斑发生畸变（如图）， 测量时应使斑样最窄处同所绘圆直径重合光斑变形拿来一副眼镜，以其边宽为参数d，在观察屏上作一 条长为2d的线段，对准太阳光放置，当光斑与该线 段重合时记下透镜与观察屏间距L作为眼镜焦距，则 可推测眼镜度数为：100/L度实验验证测量结果镜片的真实度数为420度，可算得相对误差值为1、实验室中用细激光扩束作为光源比较困难，实际操作中可以用探照 灯代替，只要将遮光条开的稍细，即能满足近似平行光效果 2、将光源、遮光屏、观察屏、测量及校准装置合成到一光具座上，可 进行精确测定 3、装置仪器化后可以考虑用光电传感器代替观察屏，把遮光屏与接收 器距离固定，直接用数字显示所测眼镜度数另外可做的工作就是将仪 器精简压缩，使其精巧灵敏如能及此，不失为一小小发明乎！分析及讨论。