小孔對(duì)檢影驗(yàn)光影響的探討（下）

錢廣來(lái)/文

(續(xù)上期)

眾所周知，如果沒(méi)有瞳孔，檢影驗(yàn)光無(wú)法進(jìn)行，在檢影驗(yàn)光中小孔起到了決定性的作用。為了便于理解，筆者用凸透鏡的成像原理來(lái)解釋這種現(xiàn)象。

先了解一下凸透鏡成像原理（如圖1）。

圖1

凸透鏡成像原理與焦距、物距、像距3大要素有關(guān)，通過(guò)圖1可以看出，物體在焦距之外成的像是倒立的，在焦距之內(nèi)成的像是正立的，在焦距之上無(wú)法成像。為了便于理解，歸納如下(如圖2)：

圖2

在圖1中，在物距不變的前提下移動(dòng)物體，觀察像的運(yùn)動(dòng)方向。試驗(yàn)證明，物距大于焦距時(shí)，像的運(yùn)動(dòng)方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向是相反的，可以理解為逆動(dòng)；物距小于焦距時(shí)，像的運(yùn)動(dòng)方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向是相同的，可以理解為順動(dòng)。也可以理解為倒立的像是逆動(dòng)，正立的像是順動(dòng)。

下面舉例證明虛像的運(yùn)動(dòng)方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向是一致的：

就好比照鏡子，鏡中的圖像就可以理解為正立的虛像，把照鏡子的人可以理解為物，鏡中的人就是像，像與物的運(yùn)動(dòng)方向是一致的，這可以理解為順動(dòng)(如圖3)。

圖3 平面鏡成虛像

小孔成像就是實(shí)像逆動(dòng)的例子，小孔成的像是實(shí)像，而且是倒立的，如果試著移動(dòng)一下小物體，會(huì)發(fā)現(xiàn)像會(huì)向相反的方向移動(dòng)。也就是物上移時(shí)像就下移，物左移時(shí)像就右移，物與像的運(yùn)動(dòng)方向總是相反的，在這里可理解為逆動(dòng)(如圖4)。

圖4 小孔成像

像的運(yùn)動(dòng)方向不僅與物體和透鏡間的距離有關(guān)，還與光屏和透鏡距離的遠(yuǎn)近有關(guān)。如在模擬眼的試驗(yàn)基礎(chǔ)上，用平行光線透過(guò)凸透鏡照射在光屏之上(如圖5)。

圖5

在圖5中，平行光線射入透鏡后照射到光屏上，然后自上而下由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，再移動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，在焦點(diǎn)之內(nèi)光屏上的像也是自上而下移動(dòng)，在焦點(diǎn)之外光屏上的像卻是自下而上移動(dòng)。通過(guò)上圖可以看出，光屏在焦距之內(nèi)時(shí)像與物呈順動(dòng)關(guān)系，光屏在焦距之外時(shí)像與物呈逆動(dòng)關(guān)系。

通過(guò)以上試驗(yàn)，下面的情形就容易理解了。

在沒(méi)有瞳孔情形下的近視眼，當(dāng)平行光線進(jìn)入眼內(nèi)到達(dá)視網(wǎng)膜上時(shí)，因?yàn)橐暰W(wǎng)膜在屈光系統(tǒng)焦點(diǎn)之后，所以在視網(wǎng)膜上的光斑與檢影鏡呈逆動(dòng)關(guān)系。

逆動(dòng)光斑的圖像在眼屈光系統(tǒng)的焦點(diǎn)之外，再經(jīng)眼屈光系統(tǒng)折射出眼外，檢影者看到的是逆動(dòng)關(guān)系，兩次逆動(dòng)事實(shí)上也就變成順動(dòng)。就好比把一件物體倒過(guò)來(lái)之后，再倒過(guò)來(lái)一次，也就是相當(dāng)于正立了。

由此說(shuō)明，在沒(méi)有瞳孔的狀態(tài)下，近視眼在進(jìn)行檢影驗(yàn)光時(shí)看到的影動(dòng)是順動(dòng)的。

在沒(méi)有瞳孔情形下的遠(yuǎn)視眼，當(dāng)平行光線進(jìn)入眼內(nèi)到達(dá)視網(wǎng)膜上時(shí)，因?yàn)橐暰W(wǎng)膜在屈光系統(tǒng)焦點(diǎn)之內(nèi)，所以在視網(wǎng)膜上的光斑與檢影鏡呈順動(dòng)關(guān)系。順動(dòng)光斑的圖像在眼屈光系統(tǒng)焦點(diǎn)之內(nèi)，再經(jīng)眼屈光系統(tǒng)折射出眼外，檢影者看到的是順動(dòng)狀態(tài)，兩次都是順動(dòng)，其結(jié)果還是順動(dòng)狀態(tài)。

這說(shuō)明眼睛在沒(méi)有瞳孔的狀態(tài)下，無(wú)論近視還是遠(yuǎn)視，在檢影時(shí)都是呈順動(dòng)狀態(tài)，根本就看不出順逆變化，使檢影無(wú)法進(jìn)行。

為什么在有瞳孔的狀態(tài)下就能看到順逆影動(dòng)呢？要想讓檢影進(jìn)行下去，唯一的辦法就是讓人眼視網(wǎng)膜上的圖像無(wú)論是近視狀態(tài)還是遠(yuǎn)視狀態(tài)都保持運(yùn)動(dòng)方向一致，只有視網(wǎng)膜上的運(yùn)動(dòng)方向統(tǒng)一，才能保證檢影者看到不同的影動(dòng)，才能根據(jù)影動(dòng)情況來(lái)判斷人眼的屈光狀態(tài)。人眼的瞳孔能做到這一點(diǎn)，在瞳孔直徑適當(dāng)大小時(shí)會(huì)產(chǎn)生特殊的焦深作用，有了焦深就能讓平行光線進(jìn)入人眼視網(wǎng)膜上的像在一定的范圍內(nèi)始終保持順動(dòng)狀態(tài)。

如果在模擬眼上加上帶小孔的光闌，此時(shí)的情況就改變了，模擬眼無(wú)論是在近視狀態(tài)下還是在遠(yuǎn)視狀態(tài)下，“視網(wǎng)膜”上光斑都是呈順動(dòng)狀態(tài)，這顯然是光闌產(chǎn)生的作用。當(dāng)然，這個(gè)光闌的孔徑是有一定要求的，太大或太小都不能形成順動(dòng)狀態(tài)。有了不管是近視還是遠(yuǎn)視都能在視網(wǎng)膜上產(chǎn)生順動(dòng)光斑的這個(gè)基礎(chǔ)，再進(jìn)行檢影驗(yàn)光就變得可行了。近視的結(jié)果是順動(dòng)加逆動(dòng)，結(jié)果是逆動(dòng)，遠(yuǎn)視眼的結(jié)果是順動(dòng)加順動(dòng)，結(jié)果還是順動(dòng)，驗(yàn)光人員可以依據(jù)這些變化進(jìn)行驗(yàn)光操作了。

不少驗(yàn)光人員都知道小孔會(huì)產(chǎn)生焦深等作用，但小孔能在一定的范圍內(nèi)讓逆動(dòng)光斑變?yōu)轫槃?dòng)，這種現(xiàn)象值得探討。

（全文完）