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光 (反射, 光學儀器, 折射, 色光, 傳播與光速), 眼球, 凹透鏡, 凸透鏡1, 凸透鏡2 - Coggle Diagram
光
反射
面鏡成像
凸面鏡
凸出的球面為反射面
發散光線
在鏡後形成縮小正立虛像
可增加鏡面上的視野
應用
汽車後視鏡
湯匙外側
路口轉彎鏡
凹面鏡
會聚光線
在鏡前形成
倒立等大實像
倒立放大實像
倒立縮小實像
凹入的球面為反射面
在鏡後形成
放大正立虛像
應用
美容鏡
湯匙內側
耳鼻喉科醫師頭上的反光鏡
平面鏡
成像在鏡後
產生以鏡面為中心的對稱像
物距=像距
大小相等,左右相反的虛像
生活應用
穿衣鏡只需身高的一半
裝潢應用平面鏡有增加視野的效果
使光線轉彎
種類
鏡面反射
平行光射入,反射光也保持平行
反光現象
發生在光滑的表面
漫反射
平行光射入,反射光向四面八方前進
教室內各角度可看到黑板是漫射的緣故
發生在粗糙不平的表面
每一道光皆遵守反射定律
反射定律
入射線、反射線、法線共平面,法線為中央
入射角=反射角
現象:光波由一介質傳播至另一介質時,在交界面折回原介質的現象
光學儀器
照相機
光圈調節進入相機的光量
快門控制曝光時間
多種鏡片組成的透鏡組
拍攝物體在鏡頭前兩倍焦距外,形成倒立縮小實像
底片成像位置在透鏡焦距到兩倍焦距之間
調整像距以得清晰成像
眼睛
視網膜
具有感光細胞可產生視覺
所成的像為倒立縮小實像,但大腦解讀吳正立
瞳孔
隨入射光量強弱,調整進入眼球光量大小
常見的視力不佳
遠視眼
成因:水晶體焦距太長或眼球直徑太短
成像在視網膜之後
症狀:看不清楚近處物體
矯正:配戴凸透鏡
老花眼
眼球肌肉的控制能力衰退,無法調整水晶體焦距
矯正:配戴凸透鏡
症狀:看不清楚近處物體
近視眼
成因:水晶體焦距太短或眼球直徑太長
成像在視網膜之前
症狀:看不清楚遠處物體
矯正:配戴凹透鏡
晶狀體
相當於凸透鏡
可透過睫狀肌調整焦距
複式顯微鏡
透過目鏡、物鏡兩個凸透鏡折射
經過兩次折射,產生與原物比為倒立放大虛像
放大鏡
單一凸透鏡
物體放置於焦點內,可在同側得放大正立虛像
折射
實例
水中的吸管
泳池中的腿
海市蜃樓
原理:行進方向因為光速改變,產生偏折且遵守折射定律
光速變快,偏離法線
垂直入射不偏折
光速變慢偏向法線
透鏡成像
凹透鏡
有發散光線的作用
在鏡前產生正立縮小虛像
中間較周圍薄的透鏡
透鏡成像作圖法
應用:近視眼鏡
凸透鏡
成像
鏡前
正立放大虛像
鏡後
倒立等大實像
倒立放大實像
倒立縮小實像
透鏡成像作圖法
有會聚光線的作用
應用
複式顯微鏡
老花眼鏡
放大鏡
中間較周圍厚的透鏡
現象:光由一介質傳播至另一介質時,在交界面有部分光線繼續進入第二介質的現象
色光
物體顏色
黑色物體吸收所有的色光
透明物體取決於該物體所能透射的色光
紅色玻璃紙只讓紅光通過而吸收其他色光
綠色玻璃紙只讓綠光通過而吸收其他色光
白色光源經兩原色光玻璃紙阻擋即無光線
白色物體反射所有的色光
不透明物體取決於該物體所能反射的色光
紅色不透明體只反射紅光而吸收其他色光
綠色植物只照射綠光可能會營養不良
黃色不透明體可反射紅光+綠光
光的三原色
紅綠藍
三原色光依不同的比例可以產生其他光
紅+綠=黃光
綠+藍=青光
紅+藍=紫光
與色彩三原色不同
色散
白光由多種色光組合
不同色光在介質中的傳播速率不同
紅光在玻璃中的速率比紫光快
在玻璃中紅光折射角>紫光
紅光偏折情形<紫光
牛頓發現白光經由三稜鏡折射後會呈現多彩顏色
傳播與光速
光速
真空>空氣>水>玻璃
光年:光在真空中前進一年的直線距離
受介質影響
光直進的例證
在非透明體後方形成影
日蝕、月蝕
影子的形成
特性:在真空或均勻介質中直線前進
針孔成像
產生上下顛倒,左右相反的實像
針孔大影像模糊;針孔小影像清晰
光源、針孔與屏幕間的距離影響成像
屏幕遠,影像大
屏幕近,影像小