【摘 要】很多学生透过小孔看物时，会觉得物看起来清晰了。笔者通过对人眼光学系统的简化建模以及研究人眼视网膜的分辨率，发现是小孔限制了成像光线对人眼的张角，使得人眼将模糊的像感觉为清晰的像。

【关键词】小孔成像;人眼;光学

【中图分类号】G633.7  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2020）16-0251-02

小孔成像是一个充满活力的实验，大部分中学生都做过这个实验，因为它具有现象明显、实验装置方便制作、对实验操作要求低等优点。充满好奇心的学生在直接透过小孔看物体时，会发现一个神奇的现象：物体居然变清晰了。这一现象对于没带眼镜的近视和远视的学生来说，表现得更为明显。本文从小孔和眼睛构成的光学系统出发，结合视网膜的接受像的生理结构，对该现象作出解释。

1   眼睛的光学模型

人眼结构很复杂，本问题主要涉及晶状体（又称水晶体）和视网膜。如图1所示，人眼放松时像方焦点F′正好在视网膜上，此时无穷远物发出的光线——平行光线会经过晶状体聚在视网膜上。人眼物方空间是空气，而像方空间是眼睛内部的胶状介质，这导致物方焦点和像方焦点到晶状体的距离并不相同，前者约为17 mm，后者约为23 mm。当物不是无穷远时，人眼可以调节晶状体的形状进行变焦[1]。

实际上，由于晶状体有厚度，并且前后空间介质的折射率也不同，所以完全描述它的光学模型会复杂一些。不妨提取最主要的结构特点，将人眼结构简化，即晶状体为一个薄凸透镜，视网膜为光屏，这种模型足够说明本问题。……