E4医学物理学第1课人类视觉和光纤内窥镜学1人类视觉和光纤内窥.DOC

E4 醫學物理學 第1課 人類視覺和光纖內窺鏡學 E4 醫學物理學 第1課 人類視覺和光纖內窺鏡學 PAGE 2 新高中生活與物理（第二版） ? 牛津大學出版社2016 新高中生活與物理（第二版） PAGE 1 ? 牛津大學出版社2016 1 人類視覺和光纖內窺鏡學 習題與思考1.1 (p.14) 1 B 2 視桿負責在昏暗環境中提供視覺。 3 B 4 考慮瑞利判據 ?R ?。 把橙色物件髹上藍色會導致 ? 減少，?R 也隨之減少。同樣，把橙色物件髹上紅色會導致 ? 和 ?R 增加。 ? (1) 正確但 (2) 不正確。 走近物件並不會影響眼睛的解像能力。 ? (3) 不正確。 5 (a) A是睫狀肌，收縮和放鬆時可控制晶體的厚度。 B是晶體，會把光線折射到視網膜上以產生像。 C是視網膜，能探測光並把光轉換成神經脈衝傳送到腦部。 (b) 眼睛對焦近物時，晶體因睫狀肌收縮而變厚，焦距因而減少。來自物體的光線的折射程度會增加，並會聚在視網膜上。 6 睫狀肌放鬆，晶體因而變薄（較扁平）。 7 (a) 近點是人眼向物體保持對焦時，物體距離眼睛的最近位置。 (b) 根據=， v = = = 3.00 cm 晶體與視網膜的距離是3.00 cm。 8 視錐主要集中在黃點上；視桿遍佈視網膜，但黃點和盲點卻沒有這種細胞。 視錐負責提供彩色視覺，能讓人看清物體的細節，而視桿負責黑白視覺。 9 光刺激紅色視錐，綠色視錐亦受少量刺激，這兩種視錐會發出脈衝到腦部。腦部根據不同刺激結合起來的結果，辨別光的顏色。 10 (a) 白色 (b) 因為建泰的眼睛不能分辨三盞燈，所以他會把綠、藍、紅三種顏色混合起來，詮譯為一種顏色，就是白色。 11 (a) 根據瑞利判據， ?R ?? = = 2.56 ? 10?4 rad 根據s = u?R， 光源與眼睛之間的最大距離 === 78.1 m (b) 在這情況下，瞳孔的直徑d增加。 根據 ?R ?，要清楚分辨兩個光源，兩個光源的最小角間距 ?R 須減少。 因此，根據u =，兩個光源與眼睛之間的最大距離u須增加。 習題與思考1.2 (p.26) 1 D 透鏡的焦強帶負號。 ? (1) 正確。 焦距 === 0.1 m ? (2) 正確。 焦強為 –5 D的透鏡，焦距是 = 0.2 m > 0.1 m，所以 –5 D透鏡的折射能力比 –10 D透鏡小。 ? (3) 正確。 2 3 4 B 5 (a) 焦強 === –2.5 D (b) (i) 透鏡組合的總焦強= –2.5 + (– 2)= –4.5 D (ii) 發散 (c) 根據 P ==+， v = = = –0.154 所形成的是正立而縮小的虛像，與物體位於透鏡的同一邊，和透鏡相距0.154 m。 6 (a) 發散透鏡（凹透鏡） (b) P0 ==+ =+ = 52 D (c) 眼睛連同透鏡的遠點位於無窮遠處。 P1 ==+ =+ = 50 D (d) P1 = P0 + P2 P2 = P1 – P0 = 50 – 52 = –2 D f = = = –0.5 m = –50 cm 矯視鏡片的焦距是50 cm。 7 (a) 透鏡的焦強描述透鏡的折射能力，數值為該透鏡焦距的倒數，量度單位為屈光度。 (b) 雅儀所佩戴的是會聚透鏡（凸透鏡），所以她可能患有遠視或老花。 (c) ?來自近物的光線 SHAPE \* MERGEFORMAT ? 來自近物的光線 (d) 根據P ==， v = = = ?0.545 m = ?54.5 c 像位於矯視透鏡前面54.5 cm，與物在同一側。 (e) 她可以清楚見到30 cm外的物體，因為物體的像位於矯視透鏡前面54.5 cm，較眼睛的近點 (40 cm) 遠。 8 (a) 發散透鏡（凹透鏡） (b) 眼球太長，或睫狀肌放鬆時晶體仍然太厚。 (c) (i) 無窮遠處  (ii) 總焦強 = = = = 40 D (d) 因為矯視透鏡的焦強是 –2.5 D，所以矯視透鏡的焦距 == 0.4 m = 40 cm ? 遠物的像位於透鏡前40 cm的位置。 這表示祖明沒有佩戴矯視透鏡時，眼睛的遠點在40 cm。 9 (a) 會聚透鏡（凸透鏡） (b) P0 == = = 54.6 D (c) P1 = P0 + P = 54.6 + 2 = 56.6 D (d) 根據P1 ==， u =