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S3phy S1 Light Reflection
1.
光 (light)
--- 可見光 光的基本特性 i. 光攜帶能量 ii. 光可以穿越真空 iii. 光有恆定速率 iv. 光沿直線傳播 = 300,000,000 m/s 如何用實驗證明 ?
2.
有趣問題 從一塊板上的小孔可以看到多少東西 ?
通過兩塊板上的小孔可以看到多少東西 ? 只看到由兩個小孔連成直線方向上的東西。
3.
細心觀察
4.
5.
光源 光是從物體發出的。 分為
發光體 和 不發光體 兩類。 宇宙中超過九成物質是 不發光 又 不被照明 看到的「暗物質」。
6.
光源 從光源發出的光可以用光束和光線來表達,可分為三類 :
發散光 平行光 會聚光 ? ? ?
7.
光源 發散光 平行光
會聚光 ( 燭光 ) ( 月亮光 ) ( 經過凸透鏡 ) ? ? ? 例子 看到甚麼 ?
8.
問題 1:
有甚麼工具可以造出這三種光線 ? 利用光線箱 ( 燈泡 ) ( 凸透鏡 ) ( 光束或光線 )
9.
1.2 反射
當光線射到任何物體上,都可能發生以下三種情況,光的能量也因此而分配。 Reflection 1. 光被物體吸收。 2. 光穿過物體。 3. 光被物體表面反射。 ( 光能被轉換為別的形式 ) ( 光能不被吸收 ) 但光的速率和方向會改變,發生 … 折射。 … ( 有無第 4 種可能 ?)
10.
反射也可分為兩類 :
1. 漫反射 : 在粗糙或不擦亮的表面發生 2. 單向反射 : 在光滑或擦亮的表面發生 ( 又稱有序反射 )
11.
1.3 反射定律
定義 : 從入射線射到鏡面處作一條垂直 於鏡面的線稱為… 光線沿法線射向鏡面表示入射角度為 0 ° 。 入射角與反射角是指其偏離法線的角度。 ( 亦即垂直射向鏡面 ) 法線。 Law of reflection 鏡面
12.
反射定律 : 入射線、法線和反射線共同平置在某一平面上。
而且入射角與反射角相等。 鏡面
13.
例題 1 (a)
下圖顯示一條光線射向平面鏡而被反射。 寫出 (b) 若入射線維持不變,鏡面順時針傾側了 10 。 入射角 , i = _____ 反射角 , r = _____ 50 50 此時,寫出 入射角 , i = _____ 反射角 , r = _____ 60 60 (c) 新的反射線與原來的反射線相比, 偏轉了多少角度 ? 20
14.
例題 2 (a)
下圖顯示有兩條發散光線的夾角是 20 , 經平面鏡反射。 在圖中畫出反射線。追踪反射線的相交點,並在圖上標示出其相交點的位置。 (b) 求兩條反射線的夾角。 20 (c) 說明光源與鏡的距離和像與鏡的距離 的關係。 20
15.
1.4 平面鏡成像
(a) 從平面鏡看到的像有下列四項特徵 : 1. 像與物體的大小 … 2. 像距 … 3. 像為 … 相等。 image 4. 光學意義上是屬 … = 物距。 正立的。 ( 也說側面反轉 ) 虛像。
16.
1.4 平面鏡成像
(b) 繪圖法表示成像 ( 平面圖 ): 按照數學的 鏡像對稱 原理,以鏡面為對稱軸。仿似沿鏡面對摺,物體的成像便印在 鏡的後面 。 ( 需要仔細繪畫出來。 ) 若要表示觀察者如何看到鏡像,觀察者須直望成像的方向。 繪畫 兩條發散光線 仿似由成像處射向觀察者。 再追朔光線應從物體射向鏡面經反射到達觀察者。
17.
例題 3
(a) 根據上面敘述的原理繪畫成像和表示 觀察者應接收到如何傳來的光線。 答案 略過
18.
例題 3
下一步 略過 答案 上一步
19.
例題 3
下一步 略過 答案 上一步
20.
例題 3
下一步 略過 答案 上一步
21.
例題 3
下一步 略過 答案 上一步
22.
例題 3
(b) 下圖顯示鏡面覆蓋範圍有限,對於這面鏡子, 是否所有字母都能成像 ? ( 並在圖上繪畫成像。 ) 以觀察者所在的位置應能從鏡中看到哪些字母 ( 像 )? 略過 答案
23.
例題 3
下一步 略過 答案 上一步
24.
例題 3
下一步 略過 答案 上一步
25.
例題 3
下一步 略過 答案 上一步
26.
例題 3
下一步 略過 答案 上一步
27.
例題 3
下一步 略過 答案 上一步
28.
例題 4
假設你身高 1.8 m ,前面的牆壁上掛著一面大鏡。 (a) 為使大鏡能看到全身,鏡的底部需要離地面有多高 ? 鏡面的垂直長度最少要多少 ? ( 假設你頭頂至眼相距 0.1 m ,眼至腳底相距 1.7 m 。 ) (b) 若牆壁上掛著的鏡子正是上面所述的剛好看到全身像, 你慢步行向鏡子,你看到你的像將有甚麼變化 ?
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