心房顫動|神奇的“菲涅爾透鏡”原理,教你不用去醫院,也能測出自己的近視度數!


心房顫動|神奇的“菲涅爾透鏡”原理,教你不用去醫院,也能測出自己的近視度數!
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心房顫動|神奇的“菲涅爾透鏡”原理,教你不用去醫院,也能測出自己的近視度數!
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心房顫動|神奇的“菲涅爾透鏡”原理,教你不用去醫院,也能測出自己的近視度數!

無需驗光 , 只需要一張紙和一個公式 , 就能在家自測近視眼度數 。 要怎么做呢?首先先找一張寫滿字的紙 , 我們需要觀察邊緣何時模糊 , 將它放在眼前漸漸遠離 , 一直到文字開始模糊后停下 。 這時測量紙到眼睛的距離為X厘米 , 再用10000除以這個X , 得出的結果就是你的近視度數 。 這是什么原理呢?
其實這是一個有關于成像的物理問題 。 我們眼球呈晶體狀 , 就是一面是凸透鏡 , 當平行光射入凸透鏡時 , 會匯聚到一個點上 , 這個點到透鏡的距離我們稱之為焦距f 。 而當一個物像發出的非平行光攝入透鏡后 , 則會在透鏡斜下方的位置成一個倒立的物像 。 這兩個距離 , 一個是物距a , 一個是像距b 。 以上三個數據滿足一個公式 , 一/a加一/b等于1/f , 而我們的眼球比凸透鏡更加先進的就是它可以自動調焦 。 在我們眼球內部 , 由于像距b是無法改變的 , 而看到不同物體的物距a又在時刻變化 。 為了能保證呈相在一個位置 , 晶狀體要時刻調整自己的焦距 。
可是當維持不健康的視覺習慣久了 , 比如看書的時候趴得很近 , 晶狀體就一直保持收縮的狀態 , 就很難再正常舒展、調焦 。 這時候根據公式 , 一/a加一/b等于1/f , 當f無法自由改變 , 物距a發生變化時 , 那就只有像距b發生變化 。 太遠的物體所呈的像偏離了正常位置 , 一片模糊 , 只能看清近處的物體 , 這就是近視眼的由來 。 此時存在一個有限的清晰視覺范圍地 , 這時候凹透鏡就派上用場了 。 與凸透鏡不同 , 凹透鏡具有將光線發散 。 它的作用不過在發散光線的反向延長線上會形成一個虛像 , 這個像與凹透鏡的距離f就是凹透鏡的焦距 , 也就是說凹透鏡能把原本很遠的物體拉近 , 這恰恰是近視眼所需要的 。
【心房顫動|神奇的“菲涅爾透鏡”原理,教你不用去醫院,也能測出自己的近視度數!】
只需要配一副凹透鏡 , 讓它的焦距f等于近視眼所能看到的最遠清晰范圍地 , 就能把暈染的物體都呈現在眼前 。 所以回到開頭的測試方法上 , 只需要測出最遠的清晰范圍地 , 就可以推算出凹透鏡所需要的度數了 。 小小的一副眼鏡 , 其實背后卻隱藏著如此巧妙的光學原理 。
根據考古發現 , 在公元前兩千五百年前的亞述文明時期 , 就已經發現世界上最早的鏡片 , 那聰明的古人是如何發現可以用鏡片矯正視力的?眼睛的發明與發現其實是一個典型的先有實踐、后有理論的過程 。
根據文獻記載 , 公元三十多年 , 古羅馬作家塞內卡發現用裝滿水的玻璃容器制作的簡易凸透鏡有放大文字的效果 , 但當時的人并不清楚其中的光學原理 。 直到一二六二年 , 英國科學家羅杰培根才對凸透鏡進行了大量研究 , 并計算出了球面鏡的焦距 , 為眼科光學研究帶來了序幕 。 一二八六年 , 意大利人亞歷桑德羅才在有一定的理論基礎的前提下 , 發明了能夠矯正視力的雙片的眼鏡 。