20.4:

眼睛中的光线聚焦

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Anatomy and Physiology
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JoVE Core Anatomy and Physiology
Focusing of Light in the Eye
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01:16 min
February 01, 2024

光线通过角膜进入眼睛,角膜是一种透明的圆顶状组织,是眼睛的最外层。角膜弯曲或折射,光线传播到瞳孔。角膜的形状决定了弯曲的光线量以及图像是否会正确聚焦在眼睛后部的视网膜上。一旦光线穿过两个折射层,它就会收敛成一个小区域的单个焦点。这是光感受器开始将可见光子转化为电信号的地方,沿着神经纤维发送到您的大脑进行解释 – 最终产生所谓的视觉。

人眼的屈光能力是它在光线进入眼睛时弯曲光线以将它们聚焦到眼睛后部的视网膜上的能力。这是必要的,因为进入眼睛的光线最初是发散的,但我们感知到的图像必须是清晰和聚焦的。人眼的屈光力以屈光度 (D) 为单位。

角膜是眼睛的主要屈光表面,提供大约三分之二的眼睛屈光力。眼睛的晶状体位于虹膜后面,提供眼睛剩余三分之一的屈光力。

晶状体可以改变形状,称为调节,使眼睛能够聚焦在不同距离的物体上。眼睛的晶状体位于虹膜和瞳孔的正后方,进一步将光线聚焦到视网膜上。与刚性相机镜头不同,我们的晶体镜片具有弹性,可以根据个人对近处或远处物体的视觉需求改变形状。

当看着距离您不到 20 英尺(近视力)的物体时,您的眼睛必须变得更加弯曲才能正确聚焦在近处的物体上。当看着距离您超过 20 英尺的物体(远视力)时,您的眼睛必须变得不那么弯曲才能正确聚焦在远处的物体上。

入射光线上的弯曲或曲线量取决于一个人的折射功率指数:较高的功率指数意味着入射光需要的曲率更大,反之亦然。近视(近视)患者的眼睛解剖曲率过大。这会导致入射光在到达视网膜之前过早聚焦,从而导致在看远处物体时视力模糊。相反,远视(远视)患者的解剖曲率在他们的眼睛中太小。这会导致入射光线在到达视网膜之前没有充分弯曲,从而导致在看附近物体时视力模糊。

人眼可能会出现一些其他类型的屈光不正,包括:

  1. 当角膜(眼睛透明的前表面)的形状像足球而不是球形时,就会发生散光,导致任何距离的视力模糊和扭曲。
  2. 老花眼是一种与年龄相关的疾病,通常发生在眼睛晶状体不太灵活时,导致难以聚焦在近距离物体上。

这些屈光不正可以通过适当的眼镜或隐形眼镜或在某些极端情况下的手术来矫正。