眼晴模型DIY

文｜段玉佩

眼晴模型DIY

文｜段玉佩

黃種人的眼睛看上去大體分為白色和黑色兩種，詩人顧城曾說：“黑夜給了我黑的眼睛，我要用它尋找光明。”其實，我們的黑眼珠恰恰是為了擋住進(jìn)入眼睛的光線，而不是為了“尋找光明”。

黑眼珠的專業(yè)名字為“虹膜”，在亮處收縮，在暗處舒張，而能尋找光明的眼睛部位是虹膜最中間那更深幽的瞳孔。所以，無論眼珠是灰色的、藍(lán)色的，還是棕色的，都可以用來看世界。

黑色的瞳孔里，藏著哪些秘密呢？要想探個究竟，首先就要過眼皮這一關(guān)，上下眼皮長有睫毛，閉眼時交叉，防風(fēng)防沙；眼皮的上面還有個附屬結(jié)構(gòu)——眉毛，它可用于阻擋流向眼睛的雨水等物質(zhì)。

曹雪芹在描述林黛玉的眉眼時說她“眉似山峰聚，眼似水波橫”。如今的現(xiàn)代人也把更多精力放在了修飾眉眼上，如紋眉、割眼、睫毛涂膏、眼影重重……所以，我們?nèi)粝肟吹讲唤?jīng)修飾的眼睛，可以求諸于馬，它們都是雙眼皮；也可以求諸于駱駝，它們的睫毛長又厚；還可以求諸于大熊貓，它們的眼影洗不掉……但這些都不是讓眼睛炯炯有神的原因，能讓眼睛不空洞的，其實是其中的“空洞”——瞳孔。

光線想要進(jìn)入這個“空洞”，先要穿過最外層的角膜，這個有一定厚度的透明膜凸出，使光線在此折射，再經(jīng)房水、晶狀體、玻璃體多次折射后，原來光線入射的角度最終變小。這一套透明結(jié)構(gòu)組合在一起，恰如一個折射率一定的凸透鏡。在這個透鏡系統(tǒng)中，視網(wǎng)膜是光線進(jìn)入瞳孔的第一關(guān)，光在這里進(jìn)行折射，再經(jīng)過房水進(jìn)行第二次折射，第三、四次折射則分別發(fā)生在晶狀體和玻璃體。

假如任何一個地方出了問題，都可能給光線最后到達(dá)視網(wǎng)膜形成清晰的影像造成困難。譬如，近視眼、遠(yuǎn)視眼、青光眼、白內(nèi)障……眼疾，這些是讓我們心靈的窗戶蒙塵的病癥，問題出在什么地方呢？就讓我們拿起手邊的材料，通過制作出一套眼睛模型，明白其中蘊(yùn)含的科學(xué)道理吧！

實驗材料

蠟燭、凸透鏡（放大鏡）2個、紙板、凹透鏡

實驗步驟

1.將蠟燭點(diǎn)燃，模擬眼睛需要觀察的物體。

2.將紙板放在蠟燭的對面，模擬人的視網(wǎng)膜。

3.凸透鏡模擬了人眼從角膜到玻璃體的光學(xué)系統(tǒng)，將凸透鏡放在蠟燭火焰和紙板之間，調(diào)整凸透鏡和紙板的位置，讓紙板上出現(xiàn)清晰的影像。注意，這時在紙板上呈現(xiàn)出來的是倒立的火焰。告訴你吧，在我們的視網(wǎng)膜上，呈現(xiàn)的世界也是倒立的，那為什么我們不會覺得這個世界顛倒了呢？其實這要感謝我們大腦將倒立的世界又調(diào)整回來了。

4.拉大紙板和凸透鏡的距離，這時，火焰的影像就變得模糊起來，這就是近視時，我們眼球中的真實情景。這個時候要想看清世界，只好在眼睛前加一個凹透鏡（近視眼鏡）了。

5.縮短紙板和凸透鏡的距離，這時，火焰的影像也變得模糊起來，這就是遠(yuǎn)視時，我們眼球中的真實情景。這個時候要想看清世界，需要在眼睛前加一個凸透鏡（老花鏡）了。動手試試其他的情形

白內(nèi)障實驗操作

青光眼的病因是因為房水變得不清澈，影響了光線進(jìn)入瞳孔，白內(nèi)障則是因為晶狀體中出現(xiàn)了障礙物，甚至?xí)?dǎo)致完全失明。你知道如何用這套材料來模擬這兩種情況嗎？

結(jié)束語

我們做出這套模型后，才完成了視覺形成的第一步。因為當(dāng)影像轉(zhuǎn)化為神經(jīng)信號傳遞到大腦后，還需要各種復(fù)雜的步驟，我們才能看到美麗的大千世界！