眼球成像的定性分析

模擬眼球成像是初中生物的一個難點。很多學生在九年級復習這部分內容的時候，仍然很困惑：眼球的晶狀體到底怎樣調節才能看清遠近不同的物體？近視眼為什么只能看清近處的物體？遠視眼為什么只能看清遠處的物體？各種版本的新教材把這部分內容安排在七年級，凸透鏡成像原理在八年級，這樣學習眼球成像時只能用凸透鏡、白紙板、蠟燭實驗一下，不能定性地分析，給學生的理解造成一些障礙。迎中考復習這部分內容時，我指導學生試著畫以下的圖解，從本質上看到了眼球成像的原理。

我們用橢圓形表示凸透鏡或晶狀體，3個凸透鏡的光心在一條直線上，F表示焦點，晶狀體左側的表示物距，右側的代表像距，從圖1中焦距可知，晶狀體的凸度大小依次是：圖1-b＞圖1-a＞圖1-c。根據凸透鏡成像原理，物體發射的光線經過凸透鏡折射時，平行線經折射后過焦點，過光心的不變。因為眼球成像必須是倒立、縮小的實像，所以物距必須大于2倍的焦距。

對眼球來說，晶狀體和視網膜之間的距離不變，即像距不變，假設物體在A處正好成像在視網膜上，那么M處的物體即遠處的物體成像在視網膜前方，N處的物體即近處的物體成像在視網膜后方，眼睛是不能看到的。要想看清N處即B處的物體，只好增大晶狀體的凸度，使焦距縮小，像距不變（圖1-b），B處的物像正好落在視網膜上，人體就可看到近處的物體了。同理縮小晶狀體的凸度，我們就可看到遠處的物體（圖1-c）。

我們可以用圖1-b表示近視眼的成像原理，正常眼在A處看到的物體，近視眼成像在視網膜的前方（如C'），只好將物體靠近晶狀體（如B），像才能落在視網膜上。所以近視眼只能看清近處的物體，卻看不清遠處的物體。同理也可用圖1-c解釋遠視眼只能看清遠處的物體，卻看不清近處的物體。

比較A、B、D三處可知，同樣都可看到的物體，物距越遠，成像越小。利用這個道理可以解釋天上的飛機看起來為什么那么小。

圖形看似復雜，實際上畫起來很簡單。利用這個圖形眼球成像的所有問題都會迎刃而解。