测人眼的大分辨距离.doc

重庆交通大学第四届物理综合设计与科技创新竞赛论文　测人眼的最大分辨距离摘要：借助光学仪器观察细小物体时，不仅要有一定的放大倍数，还要有足够的分辨本领，才能把细小物体放大到清晰可见的程度两个点光源或同一物体上的两点发的光通过衍射成像时，由于衍射会形成两个衍射斑，他们的像就是这两个衍射斑的非相干叠加如果两个衍射斑之间的距离过近，斑点过大，这两个点物或同一物体上的两点的像就不能分辨，像也就不清晰了关键词：分辨距离；最小分辨角；比较所用的的仪器有：卷尺、直尺、温度计、三组不同颜色（红、绿、紫）的两条浑圆细长木棒、支座已知：人眼瞳孔直径 ，细棒间0.3Dm距 2.00 因为视觉最敏感的是黄绿光，m波长 =550 根据瑞利判据，当两个衍n射斑中心的角距离等于衍射斑的角半径时，两个相应的物点恰能分辨，所以角分辨率应为 = = 相应分辨率为D2.1≈ =R2.推出人肉眼的理论最小分辨角为= b.1= =2.24×10391052.4设细棒间距为 ，人与细棒相距 L，则两棒S对人眼的张角 为恰能分辨时应有 于是有mSL90.8124.03所以，人眼对相距 2.00 细棒的最大分辨率距离为 8.9m实验思想：在不同天气情况下，通过不同的人对两跟同种颜色细棒细小间距的分辨的能力的比较，得到实验结果，从而讨论影响人眼分辨能力的因素。

实验步骤① 组织四名同学（男女同学各两名） ，且每位同学的左右眼视力均在 5.0 以上重庆交通大学第四届物理综合设计与科技创新竞赛论文　② 在不同的天气下做实验，记录下实验时周围的温度及天气状况（由于天气状况一直是阴天，所以本实验只有阴天数据）③ 用不同颜色的细棒作发光体进行实验④ 让同学们先用单眼进行实验，然后用双眼进行实验⑤ 分别记录四名同学的分辨距离⑥ 分析结果数据记录：① 红色细棒所测的数据气温：8 天气：小雨 单位：℃m1 2 3单眼 双眼 单眼 双眼 单眼 双眼平均甲 32.69.31.657.2.68.51.6乙 .5.28.1..40.丙 1268.7.635.95.6丁 .5.2.6.147.4.② 绿色细棒所测得数据气温：8 天气：小雨 单位：℃m1 2 3单眼 双眼 单眼 双眼 单眼 双眼平均甲 78.654.7.6.86.75.2.乙 9...1..9.0.丙 73.6.9.68.75.67.2.丁 8..45..4.8.1.③ 紫色细棒所测得数据1 2 3单眼 双眼 单眼 双眼 单眼 双眼平均甲 08.4.96.837.989.4.93.8次 数姓 名次 数姓名次 数姓名重庆交通大学第四届物理综合设计与科技创新竞赛论文　乙 74.832.984.6.973.869.13.丙 65725420丁 ......5.结果分析：根据所测得的结果看出，理论值大于所测值。

经我们小组成员讨论得出，认为可能的原因有：天气是小雨天，可见度有着一定的影响；气温才过低；每个人的身体状况和瞳孔直径存在着差异；实验仪器不精确改进方案：应该考虑多个方面的因素，比如把天气、气温等也作为变量来考虑，多做几次，在不同的天气下做，且每个人的视力并不能时刻保持最佳，多测几次能减小误差，使实验结果更精确，使人信服小结：通过这个创新实验，我体会颇深首先，我通过做实验了解了许多实验的基本原理和实验方法，学会了基本物理量的测量和不确定度的分析方法、基本实验仪器的使用等；其次，我已经学会了独立作实验的能力，大大提高了我的动手能力和思维能力以及基本操作与基本技能的训练，并且我也深深感受到做实验要具备科学的态度、认真态度和创造性的思维大学物理实验具有非常重要的意义首先，物理概念的建立、物理规律的发现依赖于物理实验，是以实验为基础的，物理学作为一门科学的地位是由物理实验予以确立的；其次，已有的物理定律、物理假说、物理理论必须接受实验的检验，如果正确就予以确定，如果不正确就予以否定，如果不完全正确就予以修正可以说，物理学的每一次进步都离不开实验这对我们大学生来说也是非常重要的，尤其是对将来所从事的实际工作所需要具备的独立工作能力和创新能力等素质来讲，也是十分必要的，这是大学物理理论课不能做到，也不能取代的。