【社会课件】第六章视觉实验 本章实验.doc
第六节眼和视觉演示文稿
小结：
对凸透镜成像规律的理解，要抓住主光轴上 的二个点，即F(f) 与2f处，由此划分为三个区 间，并与规律相联系，可以帮助理解。
通过学习，你能解释照相机、幻灯机、放大 镜和显微镜成像的原理吗？尝试画出光路图。
练习：
1．照相机的镜头相当于一个 凸透 镜，照像时在底
片上成一倒个立、缩小的、实 像，要成这样的像，物
光路图
透 焦焦镜的点点
光 心
焦距
会聚发透散镜透镜
讨论：能不能用冰和阳光 来取火？
焦距是反映透镜折光本领的一个重要指标： 透镜的焦距越短，折光本领越大。
观察： 凸透镜
物距u：物体到凸透镜的距离 像距v：像到凸透镜的距离
探究实验： 凸透镜成像规律
凸透镜成像的规律
物距
u>2f U=2f f<u<2f u=f u<f
第六节眼和视觉演示文稿
优选第六节眼和视觉
B、凹透镜对平行光有发散作用。（发散透镜）
焦点（F）：平行光线会聚的一点。
焦距（f）：焦点到透镜中心的距离
F O F′
A、跟主轴平行的光线，
三条特殊光线 折射后通过焦点；
B、通过光心的光线经过 透镜后方向不变；
F O F′
C、通过焦点的光线， 折射后跟主轴平行。
玻璃体：
蜡烛
凸透镜
光屏
物体在视网膜上成的是倒立、缩小的实像。
眼睛的成像原理
（二）视觉的形成：
物体反射的光线
角膜---房水---晶状体---玻璃体
折射作用
视网膜
成像
产生
视觉
神经冲动 视神经 传导 视觉中枢
三、眼睛的调节作用 视网膜 凸度小，焦距长； 凸度大，焦距短。
视觉实验
四种类型的视敏度测试材料
闪光临界融合频率
• 一个间歇频率较低的光刺激作用于眼睛时， 我们就会产生一亮一暗的闪烁感觉，随着 光刺激间歇频率逐渐加大，闪烁现象就会 逐渐消失。由粗闪变成细闪，当闪烁频率 增加一定程度时，人眼就不再感到是闪光 而感到是一个完全稳定或连续的光，这种 现象称为闪光的融合。闪烁刚刚达到融合 时光刺激的间歇频率称为闪光临界融合频 率(CFF)。
4、实验设计：
• （1）先设计6个等级的电流数，即0mA、5mA、 10mA、15mA、20mA、25mA主试先在EP-404 暗适应仪器的插孔里放入卡片，然后启动仪器， 让被试先进行2—3分钟的明适应，在此期间，设 定初始亮度为0mA。之后遮板打开，给被试呈现 了一张10行的数字卡片，让被试报告所看见的数 字，记录人员迅速的记下被试所报告的数字。接 着一次给被试呈现5mA、10mA、15mA、20mA、 25mA电流强度时的数字卡片，其中每增加二等级， 随机抽取另外一张数字卡片给被试呈现，以防止 练习效应的产生。
⑶ 每个被试先进行右眼实验，然后进行左眼实验。 每只眼睛渐增长率系列、渐减系列各做16次，两 个系列按ABBABAAB顺序进行。 ⑷ 注意相邻顺序的相同系列的起始点应有明显变化。 ⑸ 被试交换，重复上面的实验。
4.实验结果:
分别求出每个被试左右眼渐增、渐减序列的临界 闪光融合频率，以及左、右眼的临界频率的平均 值。数据处理结果见下表：
视觉实验
暗适应 视适应 明适应
视 觉 实 验
视敏度
闪光临界融合频率
暗适应
1.是指在低亮度环境下感受性缓慢提高的过 程 2.如果走进房间里，光强没有原来的强，达 不到在室外时的感觉阈限，那么光刺激就 不能使人产生光的感觉，这样就看不到东 西了，但经过几秒钟或者几十秒钟之后， 感觉阈限会随着外界的光强而渐渐降低， 直到在室内的光刺激之下，这样的话，室 内的光刺激超过感觉阈限，就能够引起人 的感觉，这个过程就叫暗适应。
视觉实验
2、暗适应研究
• 人眼对低亮度环境的感受性缓慢提高的过 程，称为暗适应。 • 暗适应曲线
（1）暗适应机制
化学反应说。克劳福德（Crawford，1947）用分光描 记法确定视杆细胞中的视紫红质的化学反应过程是暗 适应过程的机制。视紫红质（visual purple）是一种化 学感光物质，在曝光时被破坏变色，在暗适应中又重 新合成而恢复活性。 视紫红质的化合过程：
光
视紫红质
暗
视黄醛+蛋白质
（2）影响暗适应过程的因素
适应前照明：光越强时间越长，暗适应需时间长 先天夜盲 维生素A缺乏，造成夜盲 年龄因素：个体在20～30岁最好 感官的相互作用 红色护目镜的作用 实验光的波长不同，暗适应曲线不同 图8－9所 示
（3）暗适应与瞳孔大小的变化
因为三原色的总量必须与被表示的颜色相等： r＝R/（R＋G＋B） g＝G /（R＋G＋B） b＝B /（R＋G＋B） r＋g＋b＝1 P.317色度图 2、实例计算： （1）求主波长 （2）纯度（饱和度）
（三）孟塞尔颜色系统（Munsell color system） 以色调、明度、饱和度的测量标度来标色， 分别对应于主波长、明度和强度（或纯度） HV/C＝色调×明度值/饱和度
• 若在灰色背景上放一块颜色纸片，注视 短时间后再撤走纸片；或先注视颜色纸 片，再插入灰色背景，你就会在背景上 看到原来颜色的补色。这是继时对比 （或连续对比）。
（2）颜色适应
• 在黑暗中经过较长的时间，视网膜的感受 性会发生变化，这是一种适应现象。 • 注视一个红色纸片半分钟，然后注视灰色 背景，色觉会发生逆转，这就是一种适应。
混色定律
• （1）补色律：是指每一种颜色都有另一种与 它相混合而产生白色或灰色，这两种颜色称 为互补色。 • （2）居间律：是指混合色圈上两个非互补的 颜色产生介于这两种颜色之间的中间色。 • （3）代替律：混合色的颜色混合不随被混合 的颜色的光谱的光谱成分而转移。可以彼此 相互代替。 A＝B C＝D 则 A＋C＝B＋D
第六章视觉实验
视敏度的种类
觉察（detection）不要求区分物体的细节，只要求发现物的 存在。 定位（localization）是觉察两根线是否连续或是否错位的能 力。 解像（resolution）是知觉某一模式（a pattern）具体元素 之间分离的能力。
再认（ recognition ）的物体是白色背景上的大小不同的黑色 图形，医学上用的视力表就属于再认测试。医学上常把视敏度 叫做视力，是以视角的倒数来表达的，即：V=1/α，其中α为 视角 ，用分 表 示 。 临床医学上常用下面公式来计算视力： V=D′/D ， D ′为标准观察距离，一般为 5 米， D 为视觉能分辨 的视标的细节单位与眼睛呈 1 分视角时所在的距离，视标细节 单位在我国常用的是“E”字的开口，国际上常用的是“C”型视 标，又叫兰道环（Landolt ring）。组成图形的黑线宽度和缺 口大小，均为图性边长或直径的1／5，相同大小的图形排在同 一行内，被试在一定距离能正确分辨一般图形时，其视敏度就 是与该行图形缺口大小相应视角的倒数。把不同D下都呈1分视 角的视标按大小排成行即构成了视力表，实际测试视力时，是 在标准距离下能看见哪一行的视标“E”，科学，主要包括 两个方面：①研究各种光度量及其相互关系，常 见的光度量有光通量、发光强度、照度、亮度等。 ②设计与制造各种光度量及其有关光特性测量的 仪器，规定相应的测量方法，光度测量的仪器有 照度计、亮度计、色度计等。 如果光源移近一个表面，则表面受到较强的照明。 一个人在c处所看到屏幕上的亮度（L）与屏幕反 射系数关系为：L=cR/d2，可见不论距离表面远 近，屏幕上的亮度保持不变
第二节 视觉的基本现象
一、视觉适应的研究：暗适应（dark adaptation）和明适应 （light adaptation）
第六章 视觉实验
第六章第一节视觉研究中的变量一、视觉的物理刺激及其测量（一）可见光谱而光波的特征则用单个光子的波动来表示，光的强度可根据发射源产生的光子数来表示。
由于放射性电磁能是以起伏的形式传递的，故光又可用波长（wave length）来表示。
波长是两个相继的波的相应点之间的距离。
可见光的波长范围只占整个光谱的极小一部分，电磁波的波长的差异极大，如图6－1。
在正常情况下，可见光谱的波长范围约380 毫微米到780 毫微米之间。
毫微米（manometer，缩写nm）是计算光之波长的单位，等于十亿分之一米。
若进入两眼的光波是400 毫微米，我们就感觉到紫色；若光波的波长是在700 到780 毫微米之间，我们感觉到的是红色。
在可见光谱中段的光波波长以及相应的感觉到的颜色是：470毫微米是蓝色，610 毫微米是绿色，580 毫微米是黄色。
比380 毫微米短的电磁波称紫外线，比780 毫微米长的一端称红外线。
将不同波长的可见光混合起来，可以产生各种不同的色光，而将所有可见的色光混合起来则产生白色光。
光具有三维特征：波长、纯度和振幅。
与此相对应的有三维心理特征：不同波长引起人们不同的色调的感觉；纯度是光波成分的复杂程度，它引起的视觉反应是饱和度；振幅是光的强度或能量单位，它引起的视觉维度是明度。
（二）单色光的单位光不仅可用波长来度量，也可用纯度、强度来度量。
我们把能发光的物体叫做光源（light source）。
光的来源很多，有日光、灯光等等。
前者是天然光源，后者是人造光源。
若投射到我们眼中的光是由单一波长的光组成，那么，这种光称为单色光；两种以上波长组成的复合光波，称为多色光。
在实验室中要获得单色光，我们可以利用三棱镜将白光折射分离，用其中某一种单色光。
我们也可以用滤光片来获得某波段的色光。
滤光片一般是一片透明的玻璃片或塑料片，它可以吸收一些波长的光而使另一些波长的光透过。
透过的波段在视觉上就呈现为此波段的色光。
现在有一种仪器叫单色仪（monochromator），可以用它产生单色光。
第一课时《眼和视觉》初中生物公开课PPT课件
晶状体
玻璃体
视网膜
形成物像就能产生视觉吗? 外界物体在视网膜上成像示意图
为什么在视网膜上呈现的是倒像，而我们看 到的物体却是正的？视觉最终在哪里形成？
视觉的形成过程
物体反射的光 1角膜
2瞳孔 3晶状体
4玻璃体
7大脑皮层上的视觉中枢
（处理图像信息，形成视觉）
6视觉神经
5视网膜
（传递图像信息） （对光线敏感的细胞）
虹膜：有色素，中央的小孔叫瞳孔
眼球壁 中膜 睫状体：由睫状肌构成，调节晶状体曲度
眼
脉络膜：营养眼球，使眼球内部形成暗室
球
的
内膜：又叫视网膜，含有对光线敏感的细胞，能感受光的刺激
结
构
晶状体： 透明，有弹性，像双凸透镜，能折射光线
内容物
玻璃体： 透明胶状物质
说一说 眼球的基本结构
睫状体
4
2 巩膜
虹膜 3 角膜 1 瞳孔 7
第六章 人体生命活动的调节
当你在外面时，突然间狂风大作，电闪雷鸣 ，这时 你会怎么做？你是靠什么感觉发现外界环境变化的？
通过感觉器官判断下雨
乌云：看—— 视觉（眼睛） 狂风：感—— 触觉（皮肤） 闪电：看—— 视觉（眼睛） 雷鸣：听—— 听觉（耳朵）
视觉
嗅觉 触觉
观察
味觉 听觉
人
视觉（眼从外界获得的信息最多）
外膜 中膜
内膜
说一说 眼球的基本结构及位置
4
3
1
7
8
9
2
5 6 10
巩膜 虹膜 瞳孔
－－－瞳孔－－－
中午 瞳孔小
傍晚 瞳孔大
中午和傍晚的猫，眼睛内主要是什么结构 发生了变化？上面两幅图哪个是在中午， 哪个在傍晚？
初中生物_人体对外界环境的感知(课时一)——眼与视觉教学课件设计
2.不论较近或较远的物体，对于正常人来 说，都能使物像落在视网膜上，这是因为（ D ）
A．视网膜可以前后移动调节 B．眼球的前后径移动调节 C．瞳孔可以缩小或放大 D．晶状体的曲度可以调节
3.右图是小红配戴 眼镜后看远处某点的光路， 下列说法正确的是（ A ）
A．小红是近视眼，配戴的是凹透镜 B．小红是远视眼，配戴的是凹透镜 C．小红是近视眼，配戴的是凸透镜 D．小红是远视眼，配戴的是凸透镜
不躺卧看书。 不走路看书。
进一步探究：
瞳
瞳孔的调节
孔
小观察： 同学间互相观察，或用镜子观察自己在明
亮和黑暗环境中瞳孔的变化。
说一说： 光线（ ）→瞳孔变（ ） →看清（ ）处物体。
进一步探究： 瞳孔的调节
意义：
都能看清物体
1.视觉形成过程中，形成图像和形成视觉 的部位分别是( C )
A．视网膜、视网膜 B．大脑皮层、大脑皮层 C．视网膜、大脑皮层 D．大脑皮层、视网膜
6.画出眼球结构模式图， 标明结构名称和功能，并在图 上用箭头方式画出视觉形成的 过程。
大脑的特 定区域
（透明有弹性，像双
凸透镜，能折射光线）
一、眼球的结构和功能
1.牛眼成像实验结果： 外界物体在视网膜形成（ 倒 ）像。
2.凸透镜成像实验演示的推论结果： （晶状体 ）像双凸透镜，能折射光线。 眼睛是通过调节_晶_状__体__的__曲__度_来看清远
近不同的物体的。
晶状体曲度变大→能看清（ 近）处的物体， 晶状体曲度变小→能看清（ 远）处的物体。
三、近视及其预防
3.近视眼的预防和保护
• “三要”
读写姿势要正确， 眼与书的距离要 在33厘米左右。
看书、看电视或使用 电脑1小时后要休息 一下，要远眺几分钟。
【社会课件】第六章视觉实验 本章实验.doc
本章实验（一）目的：颜色混合可归结为三条规律：（1）每一种颜色都有另一种颜色与它按适当比例相混合而产生白色或灰色（非彩色）或第三种颜色，凡混合能成非彩色的成对的颜色叫互补色。
例如红与浅绿为互补色，黄与蓝互为补色。
在混合时如比例不对，则成不饱和的彩色，色调偏于过多的一色。
（2）在混合两种非补色时，便产生一种新的介于它们之间的中间色（蓝与红混合产生紫色、红与黄混合产生橙色），中间色的色调偏于成分较多的一色；饱和度决定于二色在光谱色序中的远近，越近越饱和。
（3）混合色的颜色不依被混合的颜色成分为转移，即每一种被混合的颜色本身也可以由其他颜色混合而得（黄与蓝混合，并不依赖于黄是纯光谱或其他颜色混合的结果，同样都产生灰色）。
本实验的H的在于表征颜色混合及其规则，并对简单的配色公式作初步的理解。
（二）材料：混色轮（附刻度盘）甲乙两个。
大纸盘（以直径为195毫米为最佳）：红、绿、黄、蓝等色各一种。
小纸盘（以直径为140毫米为最佳）:白、黑、紫、橙等色各一种。
（三）程序：1.预备实验把两个混合轮安放在桌子上，相距约15厘米，能在同一垂直平面上旋转。
把大纸盘放入甲混色轮中，并把小纸盘放入乙混色轮中作比较用。
被试者坐在离混色轮2米远的地方进行观察，而主试者则操纵混色轮的旋转速度，调整纸盘上各种颜色的比例。
半混色轮转动稳定后，被试者要仔细观察大小纸盘的色彩是否相配（指大纸盘与小纸盘的色调、明度与饱和度相同）或有所不同，然后主试有计划地调整大纸盘或小纸盘的颜色比例，直至两者相配为止。
相配后，把纸盘上各种颜色的比例（即刻度）记录下来。
2.补色的混合（1）把黄色与蓝色混合成为灰色。
把白色与黑色的小纸盘放在乙混色轮上, 使白色露出70%,黑色露出30%。
当混色轮转动稳定后，要求被试观察两色混合后是否成为灰色，否则须继续调整两色的比例，直至产生灰色为止。
然后把黄色与蓝色的大纸盘放在甲混色轮上混合，调整两色的比例，使与小纸盘的灰色相配。
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本章实验
（一）目的：颜色混合可归结为三条规律：
（1）每一种颜色都有另一种颜色与它按适当比例相混合而产生白色或灰色（非彩色）或第三种颜色，凡混合能成非彩色的成对的颜色叫互补色。
例如红与浅绿为互补色，黄与蓝互为补色。
在混合时如比例不对，则成不饱和的彩色，色调偏于过多的一色。
（2）在混合两种非补色时，便产生一种新的介于它们之间的中间色（蓝与红混合产生紫色、红与黄混合产生橙色），中间色的色调偏于成分较多的一色；饱和度决定于二色在光谱色序中的远近，越近越饱和。
（3）混合色的颜色不依被混合的颜色成分为转移，即每一种被混合的颜色本身也可以由其他颜色混合而得（黄与蓝混合，并不依赖于黄是纯光谱或其他颜色混合的结果，同样都产生灰色）。
本实验的H的在于表征颜色混合及其规则，并对简单的配色公式作初步的理解。
（二）材料：混色轮（附刻度盘）甲乙两个。
大纸盘（以直径为195毫米为最佳）：红、绿、黄、蓝等色各一种。
小纸盘（以直径为140毫米为最佳）:白、黑、紫、橙等色各一种。
（三）程序：
1.预备实验
把两个混合轮安放在桌子上，相距约15厘米，能在同一垂直平面上旋转。
把大纸盘放入甲混色轮中，并把小纸盘放入乙混色轮中作比较用。
被试者坐在离混色轮2米远的地方进行观察，而主试者则操纵混色轮的旋转速度，调整纸盘上各种颜色的比例。
半混色轮转动稳定后，被试者要仔细观察大小纸盘的色彩是否相配（指大纸盘与小纸盘的色调、明度与饱和度相同）或有所不同，然后主试有计划地调整大纸盘或小纸盘的颜色比例，直至两者相配为止。
相配后，把纸盘上各种颜色的比例（即刻度）记录下来。
2.补色的混合
（1）把黄色与蓝色混合成为灰色。
把白色与黑色的小纸盘放在乙混色轮上, 使白色露出70%,黑色露出30%。
当混色轮转动稳定后，要求被试观察两色混合后是否成为灰色，否则须继续调整两色的比例，直至产生灰色为止。
然后把黄色与蓝色的大纸盘放在甲混色轮上混合，调整两色的比例，使与小纸盘的灰色相配。
（2）把绿色与紫色混合成为灰色。
用同样的方法混合绿色和紫色，使之与灰色相配。
3.非补色的混合
（1）按上述方法混合红色与蓝色，使之与紫色相配。
（2）按上述方法混合红色与蓝色，使之与橙色相配。
（四）结果：
写出如下配色公式：
1.把补色混合的结果列成下式：
%的黄色+ %的蓝色二%的白色+ %的黑色
%的绿色+ %的紫色二%的白色+ %的黑色
2.把非互补色混合的结果列成下式：
%的红色+%的蓝色二紫色
%的红色+%的蓝色二橙色
（五）讨论：对下列参考问题进行讨论。
1.实验结果是否能证实颜色混合的三项规律？
2.画家配色与本实验的颜色混合是否相同？
3.对本实验所用的仪器、材料以及实验方法有何改进意见？
二、闪光融合实验
（-）目的：学习用闪光频率仪测定闪光临界融合频率（CFF）的方法。
（二）材料：数字式闪光频率仪，单眼罩，头部固定支架。
（三）程序:
1.预备实验
（1）主试者按仪器使用要求接通电路进行操作。
（2）在微光中，被试在眼部距离仪器40厘米处端坐，支架固定头部，眼与仪器上的红光点呈一水平线。
实验前，被试者暗适应约10分钟，分别用左眼和右眼进行观察。
（3）主试者以小步调整闪光频率，数码管显示的数字为每分钟的闪光次数。
按递增法先做二、三次练习实验，使被试了解实软要求。
指示语：“半你感到光不闪时，立即报告”
2.正式实验
（1）主试者每次都按递增法调整闪光频率，直到被试者报告闪光融合为止, 主试记录每次成绩。
（2）先测左眼10次，休息1分钟，再测右眼10次。
（四）结果:
分别求出个人和全组的左右眼CFF平均值。
单位可化作闪次/秒。
（五）讨论:
1.左右眼CFF是否有差异，原因何在?
2.试与另一被试者的成绩作比较，如有差异，原因何在?
用递增法测定闪光临界融合频率（CFF）的记录表
三、视觉后象实验
（一）目的：观察负后象，研究影响负后象的若干条件。
（二）材料：
1.投射卡片一组，25X25厘米，灰色、白色。
2.刺激卡片一组，在10X10厘米的颜色卡片中央，贴一张2.5X2.5厘米的颜色纸：蓝上贴黄，黄上贴蓝，蓝上贴绿，蓝绿上贴红，黑上贴白，白上贴黑，黄上贴红，白上贴红，白上贴绿，白上贴黄，白上贴蓝。
3.一张黑卡片，上面贴着两张2X2厘米的纸块，一灰一白，相距约1.5厘米。
4.一张黑纸片，上面贴着两张白纸块，其中一•张是2X2厘米，另一张是0.5 X0.5厘米，相距1.5厘米。
5.双针停表。
（三）程序与结果：
L刺激的颜色和负后象的颜色
（1）被试者自己兼任主试者。
在投射卡的顶上，放一块蓝上有黄的刺激卡片。
在黄色方块中心作一小点，有助于视线的固定。
注视黄色方块约20秒钟，双眼不要左顾右盼，然后移去刺激卡片，注视灰色投射卡片至少10秒钟。
当后象出现时，要注意后象是什么色调与明度。
明度可用5（白）、（很亮）、3（亮）、 2 （暗）、1 （很暗）、0 （黑）表示。
把观察结果记入表（1） o
（2）用下列刺激图片依照上述方法进行观察：黄上贴蓝、蓝绿上贴红、黑上贴白、白上贴黑。
把每次观察的结果记入表（1） o
（3）试从上表所列的结果概括出一■条尝试性的法则：—o
（4）如果你所概括出的法则是正确的，那么你就能预测表（2）中的各种颜色后象。
在每次观察之前，要先把预测结果记在表中。
（5）若表（2）所载结果，对你首次概括的法则有所扩展或改正，可重述于 T：—o
2.刺激时间与后象的潜伏期及延续现象
（1）用任何一种颜色刺激卡片与灰色投射卡片。
每次注视刺激卡片的肘间不同，事先安排如表（3）所示。
用双针停表记录时间。
（2）从刺激停止到后象出现这个时距称为“潜伏期”，从后象出现到后象消失这个时距称为“延续期”。
在每次观察过程中，被试者对刺激停止、后象出现与后象消失都要口头报告，主试者先后分别记录时间。
每种刺激时间均观察 3 次。
（3）被试者观看刺激的时间不同是否影响后象的色调、明度和饱和度。
1.产生负后象的原因是什么？
（四）讨论:
2 .为什么在日常生活中很少看到负后象？
3.负后象是“连续对比”的例子吗？举例说明“同时对比”。
4.投射卡的颜色对后象有什么影响？试拟研究这个问题的实验方法。
表（1）在灰色背景上后象的色调与明度
表（2）在白色背景上后象的色调与明度
表（3）后象时间与刺激时间的依存关系。