視力檢測

原始設計者：彰師大

實驗材料：

1. E型視力檢查表
2. CD片 (或DVD) 一片
3. 紅筆、綠筆、藍筆
4. 紅色雷射筆、綠色雷射筆、藍色雷射筆
5. 米尺

現象說明

每當到眼科診所或醫院做眼睛視力檢測時，都要遮一隻眼，用另一隻眼睛看視力檢查表上E字或C字的方向,來判斷你的視力。

檢查後，醫生會跟你說你的視力是0.5、0.8、....、1.0。一般裸視力1.0是正常視力，台灣視力表多以此種小數法標示，字的線寬或縫隙的距離如果太近，你就無法分辨是兩點還是一點。所謂視力1.0就是視角等於1分角(1’)。人類對於雙眼看微小物體時有極限，為了突破這個鑑別極限，觀測到更小的尺度，你需要用放大鏡或是顯微鏡。

探究問題

• 2.1 思考檢查視力表與視力的關係？
• 2.2 探討視力值與視角的關係？
• 2.3 思考你的肉眼能分辨視角與顏色的關係？
• 2.4 在明視距離能辨識兩色點的最小距離與什麼因素有關？
• 2.5 探討最小分辨距離與顏色的關係?

實作項目

• 3-1 你的眼睛裸視的視力是多少?戴上眼鏡呢?

• 1. 上網找一張E眼力檢視表印下來，貼在牆上，距離5公尺，你的裸視可以分辨哪一個字?視力是多少?
• 2. 測量各個E字的線寬(d)，眼力檢視表紙張與眼睛的距離L為5公尺，算出此時的視角 (亦稱鑑別角，即可分辨兩點的最小視角)，鑑別角

視力值	0.1	0.12	0.15	0.2	0.25	0.3	0.4	0.5	0.6	0.8	1.0	1.2	1.5	2
E字的線寬(m)
視角

• 3. 視角1度 = 60分角，若將視角換算成「分角」，結果視力值與視角有甚麼關係?
• 4. 繪出視力(y軸)與線寬(x軸)的關係圖。
• 5. 繪出視力與視角的關係圖。說明視力、視角的關係。

(1) 我的觀察是?

(2) 小組討論的想法

• 3-2 思考你能分辨視角與顏色的關係?

• 1. 在白紙上用紅色細筆尖點上兩個相距d = 2mm的紅點，再將白紙逐漸遠離眼睛，直到視覺覺得兩紅點恰混在一起而無法分辨它們是分開的兩點時，測量紙張與眼睛的距離L，並算出此時的視角 ?
• 2. 將細筆改為綠色、藍色筆，結果如合?將結果記錄在下表中：

色光種類	兩色點距離d	兩色點恰混在一起時，紙張與眼睛的距離L	兩色點對眼睛的視角θ ，計算公式:	眼睛在明視距離能辨識兩色點的最小距離
紅光	2mm
綠光	2mm
藍光	2mm

• 3. 當L等於人眼的明視距離(約為25cm)時，求出d’值(即眼睛在明視距離時能辨識兩色點的最小距離) ，將結果紀錄於表中。
• 4. 為什麼要了解在眼睛明視距離下兩點最小的距離?
• 5. 比較實驗結果，請討論眼睛在明視距離能辨識兩色點的最小距離與什麼因素有關？?其相關性為何?

(1) 我的想法

(2) 小組討論的想法

• 3-3 探討視角與顏色的關係?

• 1. 將紅色雷射比的紅光照到一片CD片上，放一屏幕，或照到牆上，距離3-5公尺，觀察屏幕上的亮暗條紋(繞射圖紋)，並測量其中央亮紋的寬度，將結果紀錄於下表。
• 2. 將紅色雷射光改為綠色、藍色雷射光，CD片與屏幕的距離、CD片方向都不變，測量其中央亮紋的寬度。

色光種類	繞射中央亮紋寬度
紅光
綠光
藍光

• 3. 比較結果，請討論兩色光中央亮紋的寬度大小，並探討與什麼因素有關? 其相關性為何?將相關性畫成座標圖形

(1) 我的想法

(2) 小組討論的想法，並獲得相關性畫成座標圖形

分析與結論

• 4.1 能從前述所記錄數據與繪製的數據圖中，分析出可能的關係，並探討相關重要物理量。
• 4.2 能從所記錄數據與繪製的數據圖中，瞭解還有額外需要設計實驗與執行的項目。

教學目標與評量

• 5.1 能探討日常生活中的眼力檢視表與視角的關係。
• 5.2 能實際操作、記錄數據、繪製圖表 。
• 5.3 能分析數據圖所表現的結果 。
• 5.4 讓學生學習科學素養，即探究現象、實驗證明假說，最後找出相關重要物理量。
• 5.5 利用實驗歸納出結論，讓學生能應用自己的知識，解釋說明結果。

參考資料

[1] https://www.istockphoto.com/hk/vector/視力檢查表-gm877477212-244855928

[2] http://jim0423.blogspot.com/2017/10/blog-post.html

[3] https://zh.wikipedia.org/wiki/弧分