光與色的世界
4-1 光的傳播
A-----1.光可以穿過真空，也可在其他介質中傳播
A-----2.直線傳播實例
影子、皮影戲、日晷
針孔成像
老師下達「向右看齊」的命令，，同學們以視線互相看齊
B-影的形成
1.光源的種類
點源光
平行光源
燈光
燭光
手電筒
太陽光
2.形成：光遇到不透明物體，無法前進在物體後方產生陰影
3.光源比物體大時，影子的大小固定，和物體的位置無關
4.本影和半影
本影
全部光線都不能到達的區域。眼在本影哩，看不見光源。
半影
部分光線不能到達的區域。眼在半影裡，看的見部分光源
C-針孔成像
1.當光線通過一小孔，在紙屏上成像
2.物旱象的關係為「上下顛倒、左右相反」
3.成像的大小
針孔右移，其餘不動-------「成像變小」
紙屏右移，其餘不動-------「成像變大」
物體右移，其餘不動-------「成像變大」
3-1
針孔越小，成像越清楚
針孔越大，成像越模糊
小孔若有兩個，就有兩個像
4.針孔成像應用
太陽經樹葉間隙在地上形成太陽的像
4-2 光的反射和面鏡
A-如何能看見物體
1.條件
光：能自行發光的物體，稱為發光體
物體上的光線來源
眼睛
B-光的反射
1.光行進時，遇到障礙物返回原介質介質
2.反射定律
入射線、反射線、法線在同一平面
入射線和反射線各在法線異側在法線異側
入射角=反射角
3.單向反射和漫射
光的反射定律適用於任何物體
單向反射
光滑反射面
表面愈光滑，越容易反射光線
漫射
粗糙反射面
表面越粗糙，往各個方向反射的光都有
C-面鏡
1.平面鏡
利用光的反射原理，在鏡後成像
成像性質
正立虛像
左右相反
物距=像距
物大小=像大小
要從鏡內看到全身的像，鏡常至少為身高的一半半
2.凸面鏡
會發散光線，視野範圍較廣範圍較廣
正立縮小虛像
應用：車子後照鏡、道路轉彎鏡、超商轉彎鏡
3.凹面鏡
會會聚光線
應用
光有可逆性，光源在焦點可使光反射平行出去
光在無窮遠，能使光會聚在焦點
哈哈鏡
4-3 光的折射和透鏡
A-折射
定義：光由一種介質進入另一種介質，因光速不同，使光前進方向改變
光速：每秒走30萬公里
3 x 10的五次方 km/s
3 x 10的八次方 m/s
光年是光走一年的「距離」，一光年約等於10兆公里
B-折射定律
速率快~速率慢
速小角小
入射角>折射角
折射線偏向法線
速率慢~速率快
速大角大
折射角>入射角
折射線遠離法線
垂直入射
直直進，直直出
折射線和法線蟲和
不偏折氮速率變
B-1 折射
1.光穿過平玻璃
折射兩次
入射光和折射光不偏折，平行，僅位移
2.光穿過半圓玻璃
僅折射一次
C-三稜鏡
1.構造：當雷射光束進入三稜鏡其中，出來之後，會往厚度大的地方偏折大的地方偏折
2.現象：正三角形往下折，倒三角形往上折
D-透鏡
1.兩邊可透光，用光的折射原理製成，使物體成像的裝置
2.種類
凸透鏡：聚光，中建後，邊緣薄
凹透鏡：散光，邊緣厚，中間薄
平透鏡
E-凸透鏡的成像和性質
物體在無窮遠處
鏡後焦點上
大小：一點
性質：實像
物體在2f外
鏡後f~2f處
大小：縮小
倒立實像
物體在2f上
鏡後2f上
大：一樣
倒立實像實像
照相機
複印機
物體在f~2f之間
鏡後2f外
大小：放大
倒立實像立實像
幻燈片放映機、電影放映機
物體在f上
無法成像
物體在f內
鏡前
大小：放大
正立虛像
放大鏡、遠視眼鏡
F-凹透鏡成像和性質
物體在無窮遠處
鏡前焦點上
大小：一點
虛像
物體在鏡前
鏡前
大小：縮小
正立虛像
近視眼鏡
4-4 光學儀器
A-複式顯微鏡
1.構造
凸透鏡當作物鏡和目鏡
反光面鏡為凹面鏡，要聚光
2.成像
第一次：倒立放大實像
第二次：正立放大虛像
最終：倒立放大虛像
B-照相機
鏡頭：凸透鏡
光圈：控制入射光的量
快門：控制光量進入底片感光時間長短
物體要在2f外
成像：底片上倒立縮小實像
C-眼睛
透鏡：水晶體
成像位置：視網膜
光量控制：瞳孔
曝光時間：眼瞼
只能改變焦距
C-近視和遠視和老花眼
近視
成像在視網膜前
戴凹透鏡凹透鏡
遠視
成像在視網膜後
戴凸透鏡
老花眼
無法調節水晶體焦距
戴凸透鏡
D-放大鏡
凸透鏡
焦距固定
原理：物體在焦距內，德正立放大虛像
4-5 光的色散
1白光通過三稜鏡有紅橙黃綠藍靛紫紫
紅光速率最快，紫光最慢
各色通過到三角稜鏡，又變白光
B-物體的顏色
1.有色透明體，光只能通過該色
2.無色全過
不透明體：吸收該色除外的色光，反射該色色光色光