科学项目
哪种太阳镜镜片防晒效果最好?
确定哪种太阳镜镜片类型和/或颜色和涂层通过吸收紫外线来提供最佳的防晒效果。使用紫外线检测器来确定透过太阳镜镜片的紫外线强度。找出最好的太阳镜镜片类型,以减少因紫外线过度照射而伤害眼睛的机会。
地球的大气层阻止了大部分紫外线辐射是太阳到达地面时释放出来的辐射往往被屏蔽掉平流层臭氧它距离地球表面约35公里。紫外线辐射既有正面影响,也有负面影响。紫外线辐射的积极影响包括温暖、光照、植物的光合作用和人体维生素D的合成。然而,过多暴露在紫外线下会损害皮肤细胞,导致皮肤起皱、斑驳、白内障,甚至皮肤癌。
在这个活动中,你将使用一个由两个或三个紫外线珠组成的探测器在一个透明的管中测量紫外线水平。紫外线敏感珠含有photo-chromatic染料它们会对紫外线产生反应,使正常的白色珠子在阳光下变成鲜艳的颜色。当探测器屏蔽紫外线辐射时,即使在阴天,珠子也会变成紫色。随着紫外线辐射强度的增加。颜色变深了。检测器包含一个颜色刻度,使用户能够确定紫外线指数。
太阳镜的作用是吸收或反射紫外线,以保护眼睛。这发生在不同的阶段,因为光击中透镜的外部,透镜的内部,和透镜的背面。太阳镜镜片的特点是它们提供特定的眼睛保护:
Blue-blockers屏蔽蓝光,通常有琥珀色的镜片。这些镜片主要用于滑雪者、猎人、划船者和飞行员,他们用它们来提高对比度。
这两个极化镜头和抗反射涂层镜片最大限度地减少反光。极化水晶镜一般由从事水雪运动的人佩戴。防反射涂层减少了由太阳镜片背面反射的光线引起的眩光。
Mirror-coated镜头限制进入眼睛的光线量。它们是应用于镜片前表面的高反射涂层,以减少进入眼睛的光量。
渐变镜头从上往下着色,所以镜片的顶部是最暗的。双梯度指的是镜片也是从下往上着色,所以顶部和底部是最暗的,中间有一个较浅的色调。
质变色镜片根据暴露在紫外线下的量来调整黑暗的程度。
太阳镜的颜色不会影响进入眼睛的紫外线量,深色太阳镜镜片在保护眼睛方面并不比浅色镜片更有效;紫外线保护是完全独立的颜色和镜片厚度。
安全:
- 在使用紫外线检测仪时,调查人员不应直视太阳,因为这可能会对眼睛造成永久性伤害,也不应长时间暴露在阳光下。
- 紫外线检测器管含有小珠片,如果放在口中可能会被认为是堵塞的危险。3岁以下儿童不宜触摸检测管。
材料
- 紫外线探测器
- 各种太阳镜镜片类型和颜色(挡蓝镜片、偏光镜片、镜面镀膜镜片、渐变镜片、双渐变镜片、光致变色镜片)
- 空鞋号盒
- 胶带
- 剪刀
研究问题
- 为什么长时间暴露在紫外线辐射下对眼睛有害?
- 一副有效的太阳眼镜对紫外线辐射有什么影响?
- 当紫外线探测器被一副太阳镜的镜片覆盖,暴露在阳光下,如果珠子仍然是白色的,那么太阳镜在做什么?
- 哪种太阳镜镜片能最有效地阻挡有害的紫外线辐射?
- 哪种太阳镜镜片在阻挡有害紫外线辐射方面效果最差?
- 太阳产生的紫外线能穿透云层吗?
- 深色太阳镜镜片比浅色镜片更能有效保护眼睛吗?
- 紫外线珠探测仪有什么安全设计?
过程
- 在鞋盒上剪出恰好勾勒出太阳镜镜片形状的洞。
- 把太阳镜镜片放在盒子的开口上。确保阳光只能通过镜头进入盒子,用胶带封住任何裂缝和开口。
- 把紫外线探测器放在里面,用胶带封住盒子。
- 把盒子放在阳光直射的地方。等待大约10 ~ 15分钟。
- 打开盒子,观察并记录探测器内部珠子的颜色强度。如果珠子保持白色,说明太阳镜阻挡了有害的紫外线。
- 从盒子上拆下紫外线探测器。
- 将探测器放置在不会接收到阳光的地方,直到珠子再次变白。
- 再次把探测器放在盒子里,用另一副太阳镜镜片盖住开口。
- 把盒子放在阳光直射的地方。等待10 ~ 15分钟左右,观察并记录探测器内部珠子的颜色强度。
- 同样的程序应该重复所有的太阳镜对,将在这个项目中使用。确保盒子是完全密封的,并且阳光照射的时间是一致的。
- 计算每副太阳镜的平均紫外线减少量(如果有的话)。
- 将数据记录在一个类似于所示表的表中。使用术语"白色,”“浅蓝色的”、“中蓝,"或"强烈或深蓝色时记录uv珠的颜色强度。
太阳镜镜片类型名称
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UV珠探测器颜色强度
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紫外线水平 |
Blue-blocking镜头 |
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极化的镜头 |
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Mirror-coated镜头 |
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渐变镜头 |
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质变色镜片 |
- 用表中的数据,画一个柱状图紫外线水平沿着y轴和太阳镜镜片类型沿着x轴。
更深入的研究
尝试同样的程序来测试灰色、棕色和绿色镜片的太阳镜,以及不同镜片厚度的处方太阳镜。
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