师：同学们好，今天我们一起学习第三章第七节眼睛与光学仪器。俗话说，眼睛是心灵的窗户，透过这扇窗，我们能看见多姿多彩的世界。虽然时光无法倒流，但照相机能定格精彩瞬间，让美丽风景化为永恒。显微镜的发明为人类开启了通向微小世界的大门，使人们得以深入观察物体的细微结构，比如植物的细胞、叶绿体，还有微小的细菌，展现出一个全新的世界。400多年前，伽利略发明了天文望远镜，并首次将其指向天空。他看到了月球表面的凹凸不平，发现了太阳黑子，还发现了木星的4颗卫星。望远镜的发明极大地推动了天文学的发展，让人类能够窥探宇宙的秘密。这一组照片是哈勃太空望远镜拍摄的绚丽宇宙星空景象，请大家慢慢欣赏。在这张深空宇宙的照片中，至少包含1万个星系。
显微镜和望远镜的发明推动了科学的进步，那么眼睛和这些仪器的光学原理是什么呢？在学习之前，我们先复习一下凸透镜成像的主要规律。
当物距大于两倍焦距时，利用平行于主轴和通过光心的两条特殊光线作图，可知会成倒立、缩小的实像，像距大于一倍焦距小于两倍焦距。
当物距大于一倍焦距，小于两倍焦距时，会成倒立、放大的实像，像距大于两倍焦距。
当物距小于焦距时，会成正立、放大的虚像。
下面我们来学习眼睛和光学仪器是怎样利用凸透镜成像规律工作的。首先，让我们认识一下眼睛的结构，眼睛主要由角膜、晶状体、睫状体、视网膜、视神经等组成。仔细观察，晶状体的形状是不是很像一个凸透镜？晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏。由于物体到人眼睛的距离大于眼睛焦距的两倍，即物距大于两倍焦距。根据凸透镜成像规律，当物体反射的光线进入眼睛后，经过晶状体的折射，会在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像，再经过视神经将信号传入大脑，我们就看到物体了。
正常的眼睛无论是眺望远景还是观察近物都能看得清楚，也就是说像都能落在视网膜上。当我们观察远近不同的物体时，相当于物距改变，但是视网膜并未移动，说明像距不变。为什么物距变了而像距不变呢？原来奥秘就在晶状体上。晶状体本身具有弹性，它周围的肌肉可以根据所视物体的远近调节它表面的弯曲程度，改变眼睛的焦距，从而使物体的像总能落在视网膜上。当我们看远处物体时，晶状体会变薄，焦距变长，折光能力变弱，使远处来的光线汇聚在视网膜上，这样我们就能看清远处的物体。当看近处物体时，晶状体会变厚，焦距变短，折光能力变强，近处来的光线也恰好汇聚在视网膜上，使我们可以看清近处的物体。所以，我们的眼睛是一种精巧的光学系统，看似复杂的眼睛成像，其基本的光学原理就是物理学中的凸透镜成像规律。
有的同学用眼习惯不好，比如长时间看电视、电脑屏幕，在昏暗灯光下或强光下看书，写作业时坐姿不正确等。这些不良用眼习惯容易造成视力下降，出现看远处物体模糊的情况，这就是近视眼。
近视眼的主要成因是眼睛由于长时间处于疲劳状态，得不到恢复，导致晶状体变得太厚，焦距太短，使远处的物体成像在视网膜前面，而在视网膜上是模糊的光斑，致使我们看不清远处的物体。发现近视之后需要佩戴合适的眼镜来矫正视力。什么样的透镜可以矫正近视眼呢？通过分析我们知道，近视眼主要是因为晶状体太厚，焦距太短，折光能力太强，使光线提前汇聚了，所以我们要使光发散一些。因为凹透镜对光有发散作用，我们可以佩戴由合适的凹透镜制作成的眼镜，使光线发散一些，然后再经过晶状体折射，就可以汇聚在视网膜上了，这样我们就能看清远处的物体，使近视眼得到矫正。
由于年龄增长等因素，晶状体调节能力变弱，视力下降，出现看远处物体清晰，看近处物体模糊的情况，这就是远视眼。由于患远视眼的病人普遍年龄较大，所以远视眼又称为老花眼。远视眼的主要成因是晶状体太薄或眼球前后方向太短，使近处的物体成像在视网膜后面，在视网膜上就是模糊的光斑，导致我们看不清近处的物体。什么样的透镜可以矫正远视眼呢？通过分析我们知道，远视眼主要是因为晶状体太薄、焦距太长、折光能力太弱，所以我们要使光线汇聚一些，因为凸透镜对光有汇聚作用，所以我们佩戴由合适的凸透镜制作成的眼镜，使光线汇聚一些，然后再经过晶状体折射，就可以汇聚在视网膜上了，这样我们就能看清近处物体，使远视眼得到矫正。
总结一下我们所学内容，近视眼的症状是看不清远处物体，成像位置在视网膜前面，要佩戴由凹透镜制成的眼镜；远视眼的症状是看不清近处物体，成像位置在视网膜后面，要佩戴由凸透镜制成的眼镜。学习了近视眼和远视眼形成的原因，我们应该怎样预防近视呢？我们平时要注意用眼卫生，做到：一、不走路看书；二、不躺卧看书；三、不在强光或太暗的光线下看书；四、读写姿势要正确，使眼睛与书本的距离保持在25厘米左右，这个距离称为明视距离；五、看电视和电脑一小时后要休息一下，眺望远处；六、闲暇的时候要认真做眼保健操，爱护我们的眼睛。
照相机是模仿人的眼球制成的精密光学仪器，现代的数码相机和传统胶片相机主要结构都是由机身、镜头、感光底片或感光电子元件等组成。照相机的镜头相当于一个凸透镜，感光底片或感光电子元件相当于光屏。拍摄照片时，物体到相机镜头的距离大于镜头焦距的两倍，即物距大于两倍焦距。根据凸透镜成像规律，通过照相机镜头成一个倒立、缩小的实像。传统相机由感光底片将所拍摄的图像记录下来，再冲洗成相片。现代数码相机则是由感光电子元件将光信号转换成电信号，得到所拍摄景物的电子图像，从而存储下来或显示在屏幕上。比如手机上的照相机，我们在手机屏幕上看到的相片并不是凸透镜所成的实像，而是经过手机处理器转换后的电子图像。总结一下，照相机的基本成像原理和眼睛的成像原理相同，都是物距大于两倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像。了解了照相机的光学原理，同学们想不想自己制作一个简易的照相机呢？下面我们跟着视频一起学习用凸透镜、纸盒、双面胶等制作一个简易照相机。