如何 快速 测量 近视 度数 ？快 来 给 自己 检查一下！ |||nearsightedness|degree|||||check it out How to quickly measure myopia? Come check it out for yourself!

各位 同學 大家 好 我 是 李永樂 老師 最近 有 小朋友 跟 我 說 他 在 網上 發現 了 一個 視頻 博主 他 做 了 很多 有趣 的 物理 實驗 叫做 佑 來 了 其中 有 一個 實驗 是 這樣 做 的 教 你 如何 用 身邊 的 工具 來 測量 自己 近視眼 的 度數 方法 就是 拿 一張 寫有 字的紙 或者 是 手機 上面 打 幾個 字 也 可以 這個 字要 大 一些 比如 這樣 的 字 然後 摘 一下 你 的 眼鏡 從 比較 近 能夠 看到 清楚 的 位置 開始 逐漸 的 遠離 這張紙 直到 這些 個 字 開始 有 一點點 毛邊 開始 看不清 為止 就 停下 比如 到 這個 位置 我 這 兩個 字 已經 開始 出現 模糊 了 不是 不 認得 而是 開始 出現 模糊 那 麽 此時 測量 這張 紙到 你 的 距離 比如說 大概 是 20 厘米 我們 用 10000 再 除以 這個 厘米 數 就 可以 得到 你 眼睛 的 度數 了 10000/20 那 結果 就是 500 度 是 吧 我 的 眼睛 就是 500 度 的 近視 我 現在 在 屏幕 上 放出 的 這 兩個 字 大家 可以 暫停 一下 摘 一下 你 的 眼鏡 逐漸 的 遠離 手機 找到 那個 你剛 開始 發現 字 已經 出現 模糊 的 地方 停下來 測量 這個 手機 到 你 的 距離 然後 用 10000 去除 以 這個 厘米 數 就 得到 你 眼睛 的 度數 大家 可以 試一試 準 不準 那 麽 從 原理 上講 這種 方法 測量 近視眼 度數 到底 是 因為 什 麽 呢 咱們 今天 就 來 討論一下 這個 問題 其實 關於 近視眼 的 話題 咱們 之前 討論 過 不過 時間 也 比較 久 了 我們 這 一次 重新 來 系統 的 講 一下 這個 問題 我們 還是 需要 從 透鏡 講起 因為 眼睛 本身 就是 一個 透鏡 在 我們 常見 的 透鏡 有 兩種 一種 就是 中間 厚 兩邊 薄 的 透鏡 我們 稱之為 凸透鏡 這是 中間 厚 兩邊 薄 的 一個 透鏡 如果 在 很 遠處 發出 來 的 光 比如說 太陽光 它接 近於 平行 光 那 麽 平行 於 主光軸 的 光 經過 凸透鏡 之後 會 匯聚 匯聚 於 一個點 這個 點叫 什 麽 點呢 這個 點 叫做 焦點 焦點 而且 從 這個 透鏡 到 焦點 之間 的 一個 距離 我們 就 稱 之 為 焦距 焦距 用 字母 f 來 表示 這個 距離 就是 焦距 那 麽 如果 我們 把 一個 放大鏡 放在 太陽光 底下 那 太陽光 接 近於 平行 光 是 吧 照 到 凸透鏡 之後 就 會 匯聚 到 一個 特別 亮 的 點上 那個 點 就是 焦點 了 好 那 麽 我們 繼續 講 假如 說 我們 不是 讓 無窮 遠處 發出 來 的 光 經過 凸透鏡 而是 有 一個 物體 這個 物體 比如說 一朵 小花 它 反射 太陽光 是 吧 這樣的話 這 朵花 的 光照 到 凸透鏡 上會 怎 麽 樣 在 一定 的 範圍 內 物體 發出 的 光 經過 凸透鏡 之後 會 成像 比如說 這 朵花 它 發出 的 光 經過 凸透鏡 之後 匯聚 匯聚 完 了 之後 就 會 在 另外 一側 成 一個 像 這些 光 會 匯聚 成像 只不過 這個 像 它 是 倒 過來 的 凸透鏡 成 的 像是 倒像 就 像 照相機 它 照出來 的 照片 底片 和 外邊 其實 是 反 的 好 那 麽 這種 情況 下 左邊 的 這個 花 叫做 物 這個 物到 凸透鏡 之間 的 距離 叫做 物距 u 然後 右邊 的 這個 花 叫做 像 像 到 凸透鏡 之間 的 距離 叫做 像距 v 是 吧 而且 這個 像 它 是 實際 光線 匯聚 形成 的 所以 如果 我們 拿 一個 光屏 在 這放著 我們 在 光屏 上 就 能夠 看到 這個 像 如果 我們 不 拿 光屏 直接 拿 眼睛 看 也 能 看到 這個 像 既 可以 用 眼睛 觀察 又 可以 用 光屏 接收 我們 稱之為 實像 是 吧 好 了 那 麽 除了 這個 中間 厚 兩邊 薄 的 凸透鏡 以外 還有 一種 透鏡 是 中間 薄 兩邊 厚 的 叫做 凹透鏡 上 初中 的 時候 我們 都 學過 凹透鏡 對光 有什 麽 作用 有 發散 作用 比如說 平行 光照 到 凹透鏡 上 不會 像 凸透鏡 那樣 匯聚 一點 而是 會 向 外 發散 向外 發散 但是 這個 向外 發散 的 光 如果 你 反向 延長 的話 它們 會 焦 於 一點 那 麽 這個 點也 叫做 焦點 只不過 是虛 焦點 這個 虛 焦點 到達 凹透鏡 之間 的 距離 也 叫做 焦距 只不過 我們 規定 像 這種 焦距 是負 的 焦距 是負 的 凸透鏡 的 焦距 是 正 的 凹透鏡 的 焦距 是負 的 為什 麽 呢 因為 它 實際上 並 不是 光線 這個 匯聚 形成 的 是 光線 反向 延長線 形成 的 凹透鏡 還有 什 麽 特點 呢 這個 特點 也 很 重要 它 決定 了 我們 為什 麽 要 用 凹透鏡 來 做 近視鏡 片 這個 凹透鏡 前面 如果 放 一個 物體 能 不能 成像 呢 因為 凹透鏡 本身 它 是 讓 光線 發散 的 所以 它 不 可能 像 凸透鏡 那樣 讓 光線 再次 匯聚 於 一點 但是 它 其實 也 可以 成像 咱們 看 這個 小 花兒 發出 的 光 發出 的 光 然後 經過 凹透鏡 之後 怎 麽 樣 呢 它 繼續 發散 對 吧 這邊 也 是 發出 的 光 經過 凹透鏡 之後 它 發散 了 但是 我們 可以 把 這個 發散 的 光 再 反向 延長 再 反向 延長 你 會 發現 雖然 說 這些 光 發散 了 但是 它 的 反向 延長線 依然 會 經過 一點 如果 我們 的 眼睛 從 右邊 觀察 我們 會 感覺 到 這個 花 不是 在 這兒 而是 在 哪兒 而是 在 這兒 因為 我們 的 眼睛 感覺 不到 這個 折射 所以 我們 認為 這花 不在 這兒 而 在 這兒 於是 它 就 會 形成 一個 像 這個 像是 虛像 並 不能 用 光屏 接收 但是 我們 用 眼睛 看 還是 可以 看到 的 同樣 我們 說 這個 物體 到 凹透鏡 之間 的 距離 叫做 物距 物距 而 這個 像 到 凹透鏡 之間 的 距離 叫做 像距 但是 這個 像 它並 不是 實際 形成 的 所以 這裏 面 像距 又 是 負的 像距 是負 的 好 這 就是 凸透鏡 凹透鏡 的 一個 成像 特點 凸透鏡 是 可以 成 一個 倒立 的 實像 是 吧 它 是 可以 接收 到 光屏 上 的 但是 凹透鏡 它 經常 會成 一個 正立 的 虛像 是 吧 就 你 從 右邊 拿 眼睛 看 你 能 看得見 但是 用 光屏 是 接收 不到 的 而且 這個 虛像 還是 縮小 的 你 仔細 看 這個 虛像 的 位置 還 更加 靠近 這個 凹透鏡 對 不 對 這 一點 我們 一會兒 是 要 用到 的 不管 是 凸透鏡 還是 凹透鏡 它 的 物距 u 像距 v 和 焦距 f 之間 都 滿足 一個 公式 這個 公式 叫做 1/u+1/v=1/f 那 麽 這個 公式 是 非常 重要 的 也 是 我們 後面 設計 眼鏡 的 這 麽 一個 基礎 u 就是 物體 到 凸透鏡 的 距離 物距 v 就是 像 到 凸透鏡 的 距離 像距 f 就 叫 焦距 這裏 面 如果 是 凸透鏡 這個 成像 的話 u v 和 f 都 是 正 的 但是 如果 你 是 凹透鏡 成像 的話 它 這個 u 是 正 的 因為 是 實物 它 的 焦距 f 是負 的 它 的 這個 像距 v 也 是 負的 是 吧 但 不管 怎 麽 樣 它們 都 滿足 這個 公式 1/u+1/v=1/f 好 了 說 到 這兒 我們 就 可 以來 研究 一下 眼睛 了 這個 透鏡 的 原理 講完 了 下面 我們 來說 一下 眼睛 一個 人 正常 的 眼睛 它 是 可以 調節 焦距 的 它 是 一個 非常 精密 的 照相機 可以 調節 焦距 我們 來 具體 說 一下 比如說 這是 眼睛 的 主光軸 然後 眼睛 有 一個 晶狀體 我們 都 知道 晶狀體 其實 就是 個 凸透鏡 晶狀體 後面 有 這個 視網膜 其實 我們 能夠 看到 一個 物體 原因 是 什 麽 呢 比如說 一朵 花兒 吧 我們 為什 麽 能 看到 這朵 花兒 呢 這是 因為 花 反射 的 光 經過 眼睛 前面 的 這個 晶狀體 晶狀體 是 一個 凸透鏡 經過 凸透鏡 之後 怎 麽 樣 呢 它 就 會 匯聚 成像 就 成像 到 視網膜 上 於是 我們 在 視網膜 上 看到 了 一朵 倒立 的 縮小 的 這樣 的 小 花兒 是 吧 我們 就 看到 了 這 朵花 了 這是 正常 的 一個 情況 而且 這個 花兒 到 凸透鏡 也 就是 晶狀體 的 距離 就 叫 物距 而 這個 晶狀體 到 視網膜 的 距離 就 叫 像距 咱們 來 琢磨 琢磨 我們 在 觀察 外界 事物 的 過程 中什 麽 是 不變 的 你 的 眼球 基本上 前後 寬度 是 不變 的 對 不 對 所以 說 這個 像距 v 幾乎 是 不變 的 像距 v 幾乎 是 不變 的 但是 我們 有 的 時候 會 看 近處 的 東西 有 的 時候 會 看 遠處 的 東西 所以 它 的 物距 u 是 一定 要 發生變化 的 你 不 可能 物距 u 也 不變 物距 u 是 變化 的 那 麽 物距 u 變化 你 像距 v 又 不變 這 怎 麽 辦 你 看 這 公式 如果 v 不變 而 u 變化 誰 就 必須 得變 是不是 這個 焦距 f 就 必須 得變 對 不 對 所以 說 這個 晶狀體 就 這個 玩意兒 晶狀體 它 的 焦距 是 要 發生變化 的 它 的 焦距 f 必須 是 變化 的 那 焦距 f 怎 麽 變化 呢 就是 在 這個 眼球 晶狀體 兩邊 有 這個 睫狀肌 是 肌肉 這個 肌肉 一 緊張 這個 晶狀體 就 會 變得 更加 凸起 一旦 變得 更加 凸起 它 的 焦距 就 會 變小 反過來說 如果 我們 這個 睫狀肌 松弛 然後 這個 晶狀體 就 會 恢復 成 平坦 的 狀態 比較 平坦 之後 它 的 焦慮 就 會 比較 大 所以 我們 通過 控 製 肌肉 的 伸縮 就 可以 讓 這個 眼球 凸起 或者 是 平滑 的 具體來講 如果 我們 想 看 遠處 的 東西 我們 想 看 遠處 的 東西 那 麽 你 就是 u 比較 大 對 不 對 u 比較 大 你 根據 公式 v 不變 的 時候 u 變大 你 f 怎 麽 變 你 f 也 必須 得 變大 f 也 必須 得 變大 那 就 表示 的 是 你 這個 肌肉 必須 得 放松 對 不 對 肌肉 必須 要 放松 這樣 晶狀體 就 變得 平坦 只要 變得 平坦 那 麽 它 的 這個 焦距 就 會 比較 大 如果 你 想 看 近處 的 東西 怎 麽 辦 近處 的 東西 物距 比較 小 那 麽 此時 它 的 焦距 就 必須 得 比較 小 所以 肌肉 就 得 緊張 肌肉 一 緊張 這個 晶狀體 就 會 變得 更加 凸起 這樣一來 我們 就可以看 清楚 近處 的 物體 了 那 麽 理論 上講 如果 是 一個 健康 的 一個 正常 的 人 他 的 眼睛 沒有 毛病 的話 那 麽 他 的 眼睛 可以 從 最近 的 某 一個 距離 比如說 10 厘米 你 太近 了 是 不行 的 對 不 對 因為 你 必須 要 保證 物體 在 眼睛 的 晶狀體 二倍 焦距 以外 你 這個 太近 了 不行 你 會 從 一個 最近 的 一個 距離 一直 到 無限 遠 在 這個 範圍 內 你 都 是 可以 看清 的 從 最近 的 距離 到 無限 遠 這是 一個 正常 的 眼睛 它 的 視覺 範圍 它 可以 隨時 調整 焦距 就算 你 那個 物體 在 無限 遠 我 也 能 看得清 大家 註 意 在 無限 遠能 看清 比如說 遙遠 的 星球 你 能 看 的 清楚 這個 星 但是 你 不 知道 它 裏面 什 麽 結構 你 起 看來 就 一個點 但是 你 依然 是 能 看清 的 而 我 我 看 天上 的 星星 就是 朦朦朧朧 一片 我 看不清楚 因為 我 近視眼 對 吧 那 麽 近視眼 又 是 什 麽 問題 呢 近視眼 就是 你 兩邊 的 這個 肌肉 收縮 的 時間 太長 了 你 總是 看 近處 的 物體 所以 沒有 辦法 放松 了 或者說 這個 晶狀體 它 鎖死 了 沒有 辦法 變 平坦 了 所以 它 只能 看清楚 近處 的 看不清楚 遠處 的 因此 這個 近視眼 它 近點 是 差不多 的 可能 近點 還是 在 這兒 你 最近 能 看到 這個 範圍 那 麽 遠點 就 不是 了 遠點 不能 到 無窮 比如說 遠點 可能 只能 到 這兒 你 只能 看清 這個 範圍 內 的 物體 再遠 了 就 模糊 就 看不清 了 所以 我們 可以 找到 一個 近視眼 的 時候 一個 近點 和 一個 遠點 那 我們 測量 的 那個 把 這張紙 往後 挪 挪到 某個 位置 之後 出現 了 模糊 那個 實際上 就是 什 麽 就是 遠點 所以 我測 那個 距離 d 其實 就是 這個 距離 其實 就是 這個 距離 我 測量 就是 我多遠 之後 開始 看不清 那 也 就是 我 近視眼 的 遠點 再 往外 的 物體 我能 看得見 但是 朦朦朧朧 一片 我 看不清楚 是不是 這 就是 眼睛 的 一個 情況 大家 註 意 不管 是 近視眼 還是 正常 的 眼睛 你 都 不 可能 同時 看清 遠近 兩個 物體 也 就是 你 看清楚 近處 的 物體 時 你 是 看不清 遠處 的 你 看清楚 遠處 的 物體 時 你 是 看不清楚 近處 的 對 吧 原因 是 你 的 焦距 只能 適應 某 一個 距離 咱們 可以 做 一個 實驗 大家 看 這是 兩個 粉筆 盒 放得 一遠 一近 ||||||||one close 如果 我 看 近處 的 物體 這個 遠處 的 就 看不清楚 這個 時候 就是 我 的 這個 焦距 調 的 比較 小 的 時候 那 如果 反過來說 我們 看清楚 遠處 的 物體 你 會 發現 遠處 的 物體 看 得 比較清楚 的 時候 這個 近處 的 就 會 模糊 這是 因為 我 把 焦距 放 的 比較 大 近處 就 沒有 辦法 清晰 成像 了 那 麽 一個 人得 了 近視眼 之後 怎 麽 辦 呢 我們 知道 近視眼 就是 只能 看到 某個 範圍 以內 的 東西 再遠 了 之後 看不清楚 那 麽 我們 唯一 的 想法 就是 這樣 我們 可不可以 把 更遠 的 物體 放在 一個 比較 近 的 位置 就是說 你 本來 是 比 較遠 的 但是 我 通過 一些 方法 把 你 成像 在 比較 近 的 位置 成像 在 我 的 這個 最遠 可視 範圍 以內 這不 就行了 嗎 什 麽 樣 的 透鏡 能夠 把 一個 遠處 的 物體 成像 在 一個 比較 近 的 位置 呢 大家 找 一 找 是不是 凹透鏡 凹透鏡 可以 把 一個 比 較遠 的 物體 成像 在 比較 近 的 地方 而且 它成 的 是 一個 正立 的 像 這樣 對 我們 生活 非常 方便 你 成 了 倒立 的 像 非常 不 方便 是 吧 成 了 一個 正立 的 縮小 的 像 而且 距離 靠近 了 這樣 我 就 可以 把 本來 很遠 的 物體 怎 麽 樣 拉到 我 的 這個 可視 範圍 以內 我 就 能 看 得 清楚 了 對 不 對 好 我們 來看 一下 這個 具體 的 過程 就是 我們 在 這裏 放 一個 凹透鏡 然後 在 很遠 的 地方 我 這裏 打個 折 表示 的 是 有 很遠 很遠 的 距離 在 很遠 很遠 的 距離 有 一個 小花 這個 小花 非常 非 常遠 那 麽 這個 小花 發出 的 光 就 怎 麽 樣 接 近於 平行 光 雖然 它 不是 完全 平行 的 它接 近於 平行 光 然後 這個 小花 發出 的 這個 平行 光 到 了 這個 凹透鏡 之後 被 發散 了 被 發散 了 發散 了 之後 它 的 反向 延長線 會 交於 一點 我們 會 感覺 到 這個 小花 不 是從 很 遙遠 的 地方 發出 來 的 光 而 是從 離 我們 稍微 近 一點 的 地方 在 這兒 發出 來 的 光 對 吧 我們 會 感覺 到 是 這個 樣子 所以 我們 看起來 好像 這個 花 就 離 我們 比較 近 了 對 吧 如果 這個 花 此時 已經 處於 近視眼 的 這個 可視 範圍 以內 我們 再 去 看 它 我 這裏 有個 眼球 這裏 有個 眼球 我們 再 去 看 它 就 會 看 的 比較清楚 那 麽 這個 光 經過 這個 眼球 的 晶狀體 的 折射 就 會 成像 到 視網膜 上 你 看 這 就是 一個 近視眼鏡 的 一個 原理 它 實際上 就是 把 一個 遠處 的 物體 成像 在 一個 比較 近 的 位置 所以 就 能 看清 了 我們 也 來 做 一個 實驗 我們 再 看 現在 我 把 這個 焦距 調處 比較 近 所以 遠處 的 粉筆 盒 看不清楚 相當於 近視眼 我給 這個 近視眼 的 相機 戴個 眼鏡 你 就 會 發現 它 變得 比較清楚 了 實際上 就是 因為 我 那個 粉筆 盒 成像 在 一個 比較 近 的 距離 了 所以 這個 相機 就 能夠 比較 清晰 的 成像 那 麽 這個 眼鏡 的 度數 到底 是 什 麽 意思 呢 我們 知道 我們 要 把 很遠 很遠 的 物體 成像 在 近視眼 的 人 的 可視 範圍 以內 那 無限 遠 的 這個 物體 發 平行 光 的 這個 物體 它 應該 正好 成像 在 這個 臨界 的 狀態 對 吧 就是 近視眼 的 最遠 端的 那個 位置 上 所以 我們 所 測量 剛才 測量 那個 d 其實 在 這張 圖上 是 哪個 呀 其實 就是 這個 從 這個 成 的 像 無限 遠處 的 花 過來 之後 成 的 像 一直 到 透鏡 它 的 距離 其實 也 是 到 眼睛 因為 眼睛 和 透鏡 距離 很小 就 這段 距離 其實 我 是畫 的 比較 大 但 實際上 可以 忽略 的 就是 我要 把 無限 遠 的 物體 成像 在 這個 位置 而 這個 位置 到 凹透鏡 的 距離 剛好 就是 d 但是 咱們 仔細 看 平行 光 經過 凹透鏡 之後 其實 是 反向 延長線 匯聚 於 焦點 的 所以 這個 距離 其實 就是 什 麽 其實 就是 焦距 對 不 對 所以 我們 就 知道 了 如果 你 要 這 麽 幹 的話 其實 這個 凹透鏡 的 焦距 f 就 等於 -d 為什 麽 是 負的 因為 我們 剛才 說過 凹透鏡 的 這個 焦距 就是 負的 好 其實 我們 通過 這個 移動 遠近 這張紙 我們 測量 出來 那個 剛剛 好 看不清 的 位置 事實上 就是 我們 應該 佩戴 的 凹透鏡 的 焦距 是 吧 那 麽 我們 眼鏡 還有 一個 常見 的 說法 叫做 屈光度 其實 就是 能夠 折射 光線 的 程度 屈光度 D 它 等於 焦距 的 倒數 所以 它 也 就 等於 -1/d 我們 測量 出 的 那個 距離 把 它 取個 倒數 加個 負號 就 叫 屈光度 那 麽 我們 通常 所說 的 眼睛 的 度數 是 什 麽 意思 度數 其實 就是 屈光度 的 100 倍 也 就是 -100/d 但是 這裏 邊 這個 d 單位 是 米 你 用 米 做 單位 算 這個 度數 就是 用 100 再 除以 這個 距離 但是 如果 你 要是 用 厘米 做 單位 呢 那 你 是不是 分子 分母 還都 得 乘以 一個 100 呀 所以 如果 你 底下 是 厘米 的話 底下 單位 是 厘米 的話 你 就 應該 用 10000/d 是 吧 所以 最後 我們 得出結論 如果 你 找到 了 那個 剛剛 好 看不清 的 那個 位置 然後 你 用 10000 除以 這個 數加個 負號 就是 度數 近視 眼睛 的 度數 其實 都 是 負的 只不過 我們 通常 說 的 時候 把 這個 負號 給 隱藏 了 對 吧 我們 的 眼睛 是 一臺 非常 精密 的 照相機 它 可以 自動 變焦 能夠 從 近點 看到 無窮 遠處 而且 每個 人 只有 一雙 眼睛 如果 這雙 眼睛 要是 近視 了 的話 那 麽 以 現有 的 醫學 條件 還是 沒有 辦法 進行 修復 的 除非 你 做手術 還挺 嚇人 的 對 吧 所以 每 一個 人 都 應該 保護 好 自己 的 眼睛 學習 學累 了 看 電腦 看累 了 的 時候 多 眺望 一下 遠方 放松 一下 我們 的 睫狀肌 大家 如果 喜歡 我 的 視頻 可以 在 YouTube 帳號 李永樂 裏 訂閱 我 點擊 小 鈴鐺 可以 第一 時間 獲得 更新 信息