A-level 物理/健康物理学/眼睛和视觉
< A-level 物理 | 健康物理学
眼睛是一个复杂而非凡的器官，负责人类和许多其他动物的视觉。视觉，或视力，是指感知和解释进入眼睛的光线的过程，使我们能够理解周围的世界。
眼睛的解剖结构
人眼是一个球状结构，包含几个关键组件，共同作用以收集、聚焦和处理光线
- 角膜：眼睛清晰的、弯曲的前表面，有助于聚焦入射光。
- 虹膜：眼睛的彩色部分，通过调节瞳孔的大小来控制进入眼睛的光线量。
- 瞳孔：虹膜中心的黑色圆形开口，光线通过它进入眼睛。
- 晶状体：位于虹膜后方的一个灵活的、透明的结构，进一步聚焦光线到视网膜。
- 视网膜：眼睛的感光内衬，包含称为感光细胞（杆状细胞和锥状细胞）的特殊细胞。视网膜捕获光线并将其转换为电信号。
- 杆状细胞和锥状细胞：杆状细胞负责周边视觉和弱光视觉，而锥状细胞负责彩色视觉和视力敏锐度。
- 视神经：将视网膜的视觉信息传递到大脑进行处理的神经纤维束。
视觉过程
- 光线进入：光线通过角膜和瞳孔进入眼睛。
- 聚焦：角膜和晶状体协同作用将光线聚焦到视网膜上。晶状体通过称为调节的过程改变其形状以调整不同距离物体的焦点。
- 感光：视网膜中的感光细胞，即杆状细胞和锥状细胞，捕获入射光并将其转换为电信号。
- 信号传输：感光细胞产生的电信号通过视网膜内的神经网络传输。
- 神经节细胞：这些位于视网膜的特殊细胞接收来自感光细胞的信号并将它们传递到视神经。
- 视神经：视神经将来自两只眼睛的组合视觉信号传递到大脑的视觉处理中心。
- 大脑处理：视觉信息沿着视神经传递到大脑，在那里它在视觉皮层和其他区域进行复杂的处理。这种处理导致对图像、颜色、形状和深度的感知。
彩色视觉
锥状细胞负责彩色视觉，对不同波长的光线敏感。人类有三种类型的锥状细胞，每种都对对应于蓝色、绿色和红色光的不同波长范围敏感。大脑处理来自这些锥状细胞的信号以创建对广泛颜色的感知。
深度知觉
大脑利用从两只眼睛接收到的图像之间的细微差异（双眼视觉）来感知深度和距离。这被称为立体视觉。
总的来说，眼睛和视觉过程是生物学和神经复杂性的非凡例子，使我们能够以细致入微的方式体验视觉世界。