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16-5光學儀器,眼睛的結構不同距離的物體在眼睛成像的情形近視眼遠視眼照相機的結構照相機與眼睛的比較光圈值與孔徑的大小,光圈值與曝光時間放大鏡放大鏡的放大率夫瑞奈透鏡顯微鏡成像原理天文望遠鏡雙筒望遠鏡,眼睛的結構,圖16-49眼睛的結構及各重要部位的名稱。,不同距離的物體在眼睛成像的情形,遠點x：物體能清楚的成像在視網膜時，物體與眼睛間最大距離，正常眼睛的遠點為無窮遠。明視距離d：物體能清楚的成像在視網膜時，物體與眼睛間最小距離，又稱近點，正常眼睛的明視距離為25cm。,圖16-50(a)纖毛肌鬆弛時，無窮遠處物體的像可以聚焦於網膜上。(b)近處的物體可藉由纖毛肌的收縮改變晶狀體的焦距，使能成像於網膜上。(c)物體太接近眼睛時，光線無法再聚焦於網膜上。,(a),(b),(c),近視眼,近視眼的成因可能由於眼球太長，或晶狀體的焦距過短，致使遠處的物體成像在網膜之前，而且近點的距離太近，因此稍遠的物體就不能看得清楚。,圖16-51(a)遠處物體不能在近視眼患者的網膜上成像，看到的像模糊不清。(b)配戴適當的凹透鏡可使遠處的物體成像於網膜上。,(a),(b),遠視眼,遠視眼的成因可能由於眼球太短，或因隨著年紀的增加，調節晶狀體焦距的能力變差，焦距太長，眼睛的近點逐漸變遠，使得近處物體成像在網膜後面，而無法看清楚。,(a),(b),圖16-52(a)近處物體成像於遠視眼患者的網膜後面，看到的像模糊不清。(b)配戴適當的凸透鏡可使近處物體成像於網膜上。,照相機的結構,圖16-53(a)典型的單眼相機。(b)遠方的景物經照相機的鏡頭（凸透鏡）折射後，成像於底片上。,(a),(b),照相機與眼睛的比較,照相機的原理和人的眼睛類似點：鏡頭類似角膜和晶狀體；光圈類似虹膜；透鏡的孔徑類似瞳孔；而底片類似網膜；兩者也都生成倒立實像。照相機的原理和人的眼睛相異點：相機透鏡的焦距固定，鏡頭至底片的距離可以調整；眼睛則是晶狀體至網膜的距離固定，調節晶狀體的焦距，得以在網膜上形成清晰的像。,光圈值與孔徑的大小,光圈值,鏡頭,光圈環上的數字為F值,調整鏡頭與底片的距離，數字為欲拍攝景物的距離。,F值愈大，孔徑就愈小。,光圈值與曝光時間,曝光時間：底片曝光需控制時間，累積適當的光量，才能得到清楚的影像。與透光面積成反比，即相同光線下光圈越大曝光時間越短。,放大鏡,有兩種情形可使物體經凸透鏡折射形成放大的像：一是將物體放在焦點和兩倍焦距的位置之間，可以在鏡後成放大的實像。通常應用這種方式放大時，是將像投射在屏幕上，如幻燈機和投影機等。另一則是將物體置於焦點內，在鏡前成一放大的正立虛像，此凸透鏡稱為放大鏡。,放大鏡的放大率,視角物體和眼睛之間的距離為d，物體對眼睛的張角。角度放大率放大鏡的放大率通常是指視角的放大倍數。定義為透鏡中所見成像於明視距離處的視角和物體置於明視距離處裸眼所見視角的比值，以M表示之。,夫瑞奈透鏡,(a),(b),(c),圖16-56(a)夫瑞奈透鏡外觀。(b)將圖中灰色部份去除，即成夫瑞奈透鏡。(c)平板上有許多圈的同心圓。,顯微鏡成像原理,圖16-57(a)顯微鏡外觀。(b)成像原理示意圖。樣本置於物鏡的焦點外，首先經由物鏡形成放大的倒立實像於目鏡的焦點內，然後經由目鏡形成倒立的放大虛像。,(a),(b),天文望遠鏡,光學天文望遠鏡分成為兩大類：反射式天文望遠鏡的主要部份為一拋物面鏡，將來自遠方星體的光會聚於拋物面的焦點。折射式望遠鏡則利用兩片透鏡（或透鏡組）組合製成。折射式望遠鏡的角度放大率,雙筒望遠鏡,物鏡的焦距fo愈長，目鏡的焦距fe愈短，則放大率越大。由於需要長焦距的物