讓眼睛“發(fā)光”

沙泉

赫爾曼·馮·亥姆霍茲是德國柯尼斯堡大學的一位醫(yī)學教授，雖然一直從事醫(yī)學工作，但他真正愛好的是物理學。

1850年的一天，亥姆霍茲準備給學生講解眼睛的生理學。在課前查找資料時，他被一張照片吸引了：一只貓蜷縮在黑夜里，雙眼爍爍放光。

此時，一個問題立即閃現(xiàn)在亥姆霍茲的腦海：在黑夜中，貓的眼睛有時候能像夜明珠一樣亮，這是怎么回事？難道貓的眼睛構(gòu)造有什么與眾不同的地方，能自行發(fā)光嗎？

帶著這個疑問，亥姆霍茲開始探索，并查閱了大量資料。后來，熟悉物理學的他偶然間從一位學者的文章里發(fā)現(xiàn)了一個有趣的物理現(xiàn)象：眼睛是不能發(fā)射光線的，但是在某種特殊情況下，眼球底部會收集進入眼睛的光線，并從瞳孔反射出來，這樣就形成了眼睛“發(fā)光”的現(xiàn)象。這就很好地解釋了貓眼發(fā)光的秘密——貓眼的視網(wǎng)膜后面有一層反光膜。

這一發(fā)現(xiàn)讓亥姆霍茲興奮不已，他想，或許能利用自己現(xiàn)有的物理學知識和醫(yī)學知識，發(fā)明一種眼科檢查儀器。從那位學者的文章里，他意識到這項嶄新的發(fā)明需要有三個組成部分：位于醫(yī)生和患者之間的光源、反射系統(tǒng)和放大系統(tǒng)。

亥姆霍茲在腦海中大致勾勒出了這種儀器的樣子：它應該有圓筒一樣的手柄，上面安裝著光源和鏡片。醫(yī)生在給病人檢查時，可以手握著它，通過鏡片清晰地查看病人的眼底。

亥姆霍茲依據(jù)自己的想法，首先精心繪制了一幅眼底鏡的結(jié)構(gòu)圖，再著手進行制作。那么，該用什么當眼底鏡的制作材料呢？經(jīng)過再三思考，他選擇了用紙板做主體材料，因為紙板便于組裝和操作，且不笨重。玻璃片的反射效果最好，可以用來做眼底鏡的反射系統(tǒng)，而放大系統(tǒng)自然要選用放大鏡了。

說干就干，亥姆霍茲用高硬度的紙板做成了一個適合手握的紙筒，并將光源、玻璃片和放大鏡的鏡片，按照一定的角度固定安裝在紙筒的不同位置上。這樣，一個簡易的眼底鏡就做好了。

當亥姆霍茲興高采烈地用自己的新發(fā)明觀察助手的眼底時，卻被潑了冷水——無法完全看清助手眼底最細微的血管。他馬上意識到兩個問題：一是放大鏡放大的倍數(shù)不夠;二是放大鏡鏡片和玻璃片形成的角度有問題。他立即改用了高倍的放大鏡，并嘗試調(diào)整玻璃片和放大鏡鏡片的安裝角度。

在多次改進后，世界上第一臺眼底鏡終于誕生了。在眼底鏡的幫助下，患者的眼底被放大了20倍，亥姆霍茲可以清晰地看到患者眼底的血管和神經(jīng)。

1851年，亥姆霍茲正式向公眾宣布了自己的發(fā)明，眼底鏡開始大量投入使用。從此，眼科醫(yī)生們終于能跨越瞳孔組成的窄門，深入病人的眼底，大大提高了眼病治療的效果。