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光 (光學儀器, 折射, 反射, 色光, 直線傳播) - Coggle Diagram
光
光學儀器
眼睛
晶狀體
可透過睫狀肌調整焦距
相當於凸透鏡
瞳孔
隨入射光量強弱,調整進入眼球的光亮大小
視網膜
具有感光細胞可以產生視覺
所成的像為倒立縮小實像,
常見的視力不足
近視眼
成因
水晶體焦距太短或眼球直徑太長
成像在視網膜前
配戴凹透鏡
矯正
看不清遠處物體
症狀
遠視眼
成因
水晶體焦距太長或眼睛直徑太短
成像在視網膜之後
配戴凸透鏡
矯正
看不清近處物體
症狀
老花眼
眼球肌肉的控制能力衰退,無法調整水晶體焦距 成因
配戴凸透鏡
矯正
看不清近處物體
症狀
複式顯微鏡
透過物鏡.目鏡兩個凸透鏡折射
產生原物比為倒立放大虛像
經過兩次折射
照相機
快門控制曝光時間
拍攝物體在鏡頭兩倍焦距外,形成倒立縮小實像
光圈調節進入相機的光量
底片成像位置在透鏡焦距到兩倍焦距之間
多種鏡片組成的透鏡組
不換鏡頭的情形下,調整焦距以得清晰成像
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
夕陽
星光閃爍
水底深度變淺
海市蜃樓
水中的筷子
透鏡成像
凸透鏡
成像
鏡後
倒立等大實像
等立放大實像
倒立縮小實像
鏡前
正立放大虛像
透鏡成像作圖法
有會聚光線的作用
應用
放大鏡
複式顯微鏡
老花眼鏡
中間較周圍厚的透鏡
凹透鏡
中間較周圍薄的透鏡
有發散光線的作用
在鏡前產生正立縮小虛像
透鏡成像作圖法
應用
近視眼鏡
現象
光由一介質傳播至另一介質時,在交界面有部分繼續進入第二介質的現象
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
反射
種類
鏡面反射
平行光入射,反射光也保持平行
生活中的反光現象
發生在光滑的表面
漫反射
平行光入射,反射光向四面八方前進
教室內各角度皆可看到黑板,是漫射之故
發生在粗糙不平的表面
每一道光線皆遵守反射定律
面鏡
凸面鏡
凸出的球面為反射區
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
路口轉彎鏡
汽車後照鏡
湯匙外側
凹面鏡
凹入的球面為反射面
匯聚光線
在鏡前形成
倒立縮小實像
倒立放大實像
倒立等大實像
在鏡後形成
放大正立虛像
應用
耳鼻喉科醫生頭上的反光鏡
美容鏡
湯匙內側
平面鏡
成像在鏡後
產生以鏡面為中心的對稱像
大小相等,左右相反的虛像
物距=像距
生活應用
穿衣鏡只需身高一半
裝潢應用面鏡有增加視野的效果
使光線轉彎
反射定律
入射線.反射線.法線共平面,且法線為中
入射角=反射角
現象
光波由一介質傳波至另一介質時,在交界面折回原介質的現象
色光
光的三原色
三原色光依不同的比例可以產生其他色光
紅+綠可得黃光
藍+綠可得青(藍綠)光
紅+藍可得紫光
與色彩三原色不同
紅綠藍
物體顏色
透明物體取決於該物體所能透射的色光
白色光源經兩原色光玻璃紙阻擋即無光線
綠色玻璃紙只讓綠光通過而吸收其他色光
紅色玻璃紙只讓紅光通過而吸收其他色光
不透明物體取決於該物體所能反射的色光
紅色不透明體指反射紅光,吸收其他色光
綠色植物只照射綠光可能會營養不良
可反射紅光+綠光 黃色不透明物體
黑色物體吸收所有色光
白色物體反射所有色光
色散
白光由多種色光組成
不同色光在介質中的傳播速率不同
在玻璃中,紅光折射角>紫光
紅光偏折情形<紫光
紅光在玻璃中的速度比紫光快
牛頓發現白光經由三稜鏡折射後,會呈現多彩顏色
直線傳播
光傳播速率
真空>空氣>水>玻璃>鑽石
光年:光在真空中前進一年的直線距離
受介質影響
較稀疏物質,光速快
較緊密物質,光速慢
光線直線的例證
針孔成像
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的大小
屏幕遠,影像大
屏幕近,影像小
產生上下顛倒,左右相反的實像
在非透明體後方形成較暗的影
本影,半影
影子形成
日蝕,月蝕
在真空或均勻介質中沿質線傳遞
特性