对眼睛的形容非常的多:“眼睛是心灵的窗口”,“要像爱护自己的眼睛一样爱护……”这足以说明眼睛在人体中的重要地位。
我们在中学都学习过几何光学,喜欢摄影的人就更了解照相机的成像原理。那就是物体经过一个透镜,在透镜的对侧形成一个“倒立的、缩小的实像”。如果在有一个小的屏幕,这个像就会清晰地出现在屏幕上。
其实,如果我们把眼睛打开,我们就可以看到一个类似照相机结构的各个部件,只是所有这些部件都是在光的刺激下,在大脑的控制下通过肌肉自我调节的。也就是说,眼睛可以看成是一架高级全自动的照相机。
眼睛就是一架自动照相机
1.眼睛的组成
从正面看我们的眼睛,可以看到:在眼球表面没有皮肤,取而代之的是透明的结膜。结膜的大多数成白色,而正中是无色透明的角膜,允许光线进入眼睛内部。如果和相机相比,角膜就是放在我们镜头前面的“UV镜”,即允许光线进入,同时又保护着我们的眼睛。角膜的后面是一个周围深色,中间开口的结构。这就是我们眼睛的“光圈”了。这个光圈叫做虹膜,中间的孔就叫做“瞳孔”。瞳孔的大小决定进入我们眼睛光线的多少。而调节瞳孔大小的就是虹膜四周的肌肉。虹膜可以根据光线的强弱来调节瞳孔大小:当光线强时瞳孔缩小,避免我们被“晃”着;光线弱时,瞳孔扩大,使我们能看清物体。这就是为什么当我们从明亮的地方来到黑暗的屋里时,会出现什么都看不见的情况,而过一会儿就会看到。此时眼睛发生的变化就是瞳孔扩大,使你适应黑暗的情况。当你从黑暗中走到明亮的地方,你又会感觉到“刺眼”,过一会儿也会适应,因为你的瞳孔缩小了。这样的调节才能既使我们看清楚目标又可以保护眼睛里面的结构不被伤害。虹膜后面有一个凸透镜样的透明结构,我们把它叫做晶状体。就就是照相机的镜头里面的透镜了。晶状体的重要作用就是折射光线,使自然界巨大的物体能够在我们眼睛这样的小世界中展示出来。折射的目的是根据物体大小不同,距离不同调节眼睛的焦距,使我们看到的物体能够准确地在我们眼镜后面的“屏幕”——视网膜上成像。因为,无论成像在视网膜前还是在视网膜后,我们看到的物体都是模糊的。晶状体是有弹性的,大脑通过肌肉控制它中心的薄厚来可以改变它的焦距,从而改变我们看物体的远近(屈光度)。在眼睛的最后面是一个“球形屏幕”,这就是“视网膜”。视网膜是我们看物体最终成像的地方,也是我们眼睛与大脑的联系点。在这里的成像被送到大脑,经过大脑的分析,确定他是什么。晶状体和视网膜之间就被透明的液体充填着,保证眼睛内的各种结构不至于“移位”。中间的这些透明体叫做“玻璃体”。视网膜上有两种特殊的细胞能够感觉我们的光线强弱和色彩,这两种细胞叫做视锥细胞和视杆细胞。视锥细胞可以感受强光和颜色,让我们看到明媚的五彩缤纷的世界;视杆细胞可以感受弱光,使人们在夜晚或昏暗的光线条件下依然可以保持一定的视力。
2.视力
眼睛能够看清物体的能力就是我们的视力。只有在我们眼睛的每一个部件都完好的情况下,我们的视力才能够好。视力的测量有“视力表”,也就是我们通常检查眼睛所用的“开E”或“开C”的表格。让我们站在一定距离辨别“E”或“C”的开口方向。
只有物体产生的成像能够没有障碍地,准确地落在视网膜上,我们才能看清楚物体。所谓视力正常,首先需要在光线从外界到视网膜的通道上“畅通无阻”。其次是必须有正常的焦距调节功能。
有些疾病可以影响光线通路,如白内障、玻璃体浑浊等。所谓白内障就是我们的晶体内出现了沉积物,使光线不能顺利通过晶体。混浊物越多,看物体的能力就越差。此时,我们就需要更换一个人工的晶体。
对于任何成像工具而言,焦距的调节都是非常重要的。放映电影、照相、看显微镜,如果焦距调节不当,都可能出现模糊的图像,使我们无法看清。我们的眼睛也有这样的问题。虽然正常情况下眼睛会自动调节焦距,但如果我们调节焦距的能力下降,就会出现看东西模糊的情况。我们的焦距调节是依靠睫状体的肌肉控制的。当注视近距离目标时,睫状体肌肉缩紧,增加晶状体的曲度;注视远方时,睫状体的肌肉松弛,晶状体悬韧带紧张,晶状体扁平。通过这样的调节,
来实现保证成像在视网膜。有些人由于各种调节障碍出现看远处物体不清晰,或看近处物体不清晰的情况。如果长时间近距离看书,造成肌肉的疲劳和晶状体调节失衡,我们看近处物体时,可以保证其成像,而看远处物体时,由于晶状体无法调节达到应有的曲度,所以成像在视网膜之前,我们就无法清晰地看到物体,这就是近视眼。相反,当我们到了一定年龄,我们的眼睛肌肉调节功能也减退,看近处物体时,眼睛的肌肉无法进一步调节的合适的位置,这就是我们所说的“老花眼”。
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