人類的眼睛是一個相當(dāng)復(fù)雜的天然光學(xué)儀器。我們之所以能看到五光十色瞬息萬變的景象，是因為眼睛接收了物體反射或散射的光，據(jù)統(tǒng)計，人類感官收到的外部世界的總信息量百分之九十是通過眼睛得到的。所以眼睛對我們是非常重要的。

　　眼睛的構(gòu)造和作用如圖4-15所示。眼睛的最外層是一層白色堅韌的膜，叫鞏膜，鞏膜的正前方曲率較大的一部分叫角膜，鞏膜和角膜圍成球形穴，常稱之為眼球。角膜是透明的，其折射率為1.367，它是光束進(jìn)入眼睛的門戶。角膜后面的空間稱為前房，其中充滿折射率與水相近的水狀液。前房之后有一中心帶圓孔的彩色膜，稱為虹膜，眼睛的特征顏色(如藍(lán)色、褐色等)是由虹膜顯示出來的，虹膜的中心圓孔即為瞳孔?？拷缒さ暮竺媸蔷铙w，它的外形如雙凸透鏡，并附著在睫狀肌上。睫狀肌的伸縮能調(diào)節(jié)晶狀體的曲率，以達(dá)到調(diào)節(jié)焦距的目的。晶狀體后面的空間稱為后房，充滿一種膠性透明體，叫玻璃體，共折射率約為1.336，玻璃體的透明外膜與視網(wǎng)膜緊貼著，視網(wǎng)膜上分布著復(fù)雜的視神經(jīng)。

　　從幾何光學(xué)的角度來看，人眼是一個由多個界面組成的復(fù)雜的共軸光學(xué)系統(tǒng)，進(jìn)入眼睛的光線要通過一系列的界面的折射和反射，最后成像于視網(wǎng)膜。

　　對眼睛的精確計算是困難的，因為眼睛是多個折射面的復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)，其間折射率又不相同。實際計算時常進(jìn)行簡化和近似處理，可得到幾種眼睛的光學(xué)模型，其中有一種常用的眼睛光學(xué)模型為高爾斯特蘭(A.Gullstrand)簡化眼。簡化眼把眼睛看成如圖4-16所示的單球面折射系統(tǒng)，認(rèn)為眼睛只由一種介質(zhì)組成，其折射率為1.33，折射面的曲車半徑r為5.7毫米，并可算出簡化眼的前焦距f等于17.1毫米，后焦距f′等于22.8毫米，其光焦度φ為58.48屈光度。眼睛的前后焦距不等，是由于眼睛的物方、像方折射率不相等造成的。

　　眼睛是接收器，任何助視儀器(如顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等)都要通過眼睛起作用。眼睛的光學(xué)模型在教學(xué)上，醫(yī)學(xué)中及光學(xué)儀器設(shè)計中都有廣泛的應(yīng)用。