国二理化-光与色的世界4.1-4.2-陈昱伶.doc.doc

PAGE  PAGE - 12 - 4－1、4－2 1.物體的光源：眼睛要能看見物體，必須是物體有光線照射到眼睛，物 體光線的來源有兩種，分別為： (1).發光體：光由物體本身產生，如電燈、太陽。 (2).反光：物體將照射到本身的光線反射出去，物體表面愈光滑，愈容 易反射光線，如月亮的光。 2.（1）光在真空中或均勻介質中沿著直線傳播，所以常以「光線」來稱 呼光。 （2）光線在傳播過程中遇到不透明的物體時，則無法繼續前進，而在 物體後方形成陰影。 （3）光直線傳播的例子：(A)針孔成像(B)日蝕、月蝕(C)檢查教室桌椅 是否排列整齊，常以單眼沿桌緣望去(D)日晷、皮影戲、立竿見 影。 例題：下列哪種現象與光的直進性質有關？( A )立竿見影(B)河邊倒影　(C)隔牆有耳(D)空谷迴音。 ANS：(A)，陰影的形成與光的直進性質有關。 3.（1）針孔成像：光源經過針孔可在另一方螢幕上???像，此一成像性 質為倒立實像，稱為針孔成像，這可以證明光的直進性質。（如 圖二） （2）蠟燭經針孔成像為倒立實像，大小未必與原蠟燭相等，要視蠟 燭與針孔的距離或針孔與光屏的距離而定。 ※在紙屏上看到與原蠟燭火焰大小成比例，但上下顛倒、左右相 反的像。 ※針孔與紙屏的距離越遠，燭焰在紙屏上的成像越大。 （3）如圖二中；蠟燭與針孔距離為L1，蠟燭高度為D1；針孔與像 距離為L2，蠟燭所成的像高為D2，則以針孔為頂點的兩個三 角形為相似三角形，且對應邊成比例，故可得到下列關係： L1：D1＝L2：D2。 （4）由上述關係可知：蠟燭與針孔的距離愈大時，所成的像高愈小。 （5）在針孔面積不大時，不受孔的形狀影響，但以圓形成像較佳； 孔徑大小能否成像，受物距、像距的影響，物距越小，像距越 小，則允許成像的孔徑越大。 （6）如圖(三)所示；若光源到針孔的距離為L2＝50㎝，光源大小為： d2＝20㎝，針孔到螢幕的距離為L1＝10㎝、成像的大小為d1＝？ 答：依四者的關係式：d1：L1=d2：L2，可得d1：10＝20：50， ∴d1＝4㎝，即像高＝4㎝。 （7）針孔成像的實例：陽光穿過葉片之間的空隙後會在地面上形成 一圈圈的亮區的影像，此乃因為稀疏的葉片造成類似針孔的效 果，而太陽光過這些空隙即在地面上形成太陽的成像，且這些 實像不只一個。 4.實像與虛像：光沿著直線前進，反射或折射現象所形成的像，依據光 線是否能到達該處會聚，可將像的性質區分為兩種： (1).虛像：實際光線不能會聚成像，只能經由眼睛看到，並不能投射至 屏幕（或白紙、牆壁..等）的像，如在平面鏡中所成物體的像。 (2).實像：實際光線會聚所成的像，能經由眼睛看到，亦能投射至屏幕 （或白紙、牆壁..等）的像，如針孔成像，投影機成像。 5.光的反射： （1）光遇到不同介面或不透明的障礙物，可能出現被吸收、反射或折 射的現象，一旦光被反射出來，即稱之為光的反射現象。 （2）當平行的光線照到不同的表面時，會產生不同的反射形情，但都 會遵守反射定律。 6.光的反射定律： （1）入射光前進方向稱為入射線、反射光前進方向稱為反射線、與障 礙物垂直的直線稱為法線、入射光與法線的夾角稱為入射角、反 射光與法線的夾角稱為反射角。如圖(三) （2）反射定律：光遇障礙反射時；遵守光的反射 定律A(與聲音的反射原理相同)，這也是波 的一種特性，略述如下： (A).入射線、反射線和法線在同一平面上，且入射 線、反射線分別在法線的兩側。 (B).入射角等於反射角。 ※入射光沿法線射向平面鏡時，根據反射定律： 入射角＝反射角＝ 0 °，所以反射光也會沿著法線行進，但行進方向 與入射光相反。 例題：一束光線與平面鏡鏡面夾角成4 0 °，射向平面鏡後發生反射， 則反射光線與入射光線的夾角為何？(A)40°(B)80°(C)100°(D)120°。 ANS：( C )，光線與平面鏡鏡面夾角成4 0°，入射角為5 0°，反射角亦 為5 0 °，則反射光線與入射光線的夾角為100 °。 7.光的反射和運用： （1）光的反射原理可解釋為何夜晚不開燈的屋內看不見屋內東西?(屋 內物體無光線反射出來)為何夜晚欲在鏡子中看到自己的像，需用 手電筒照自己而不是照鏡子?(照自己才能有光線反射出去)。 （2）光反射的運用主要用在面鏡上，面鏡又區分為平面鏡(即一般通稱 的鏡子)、凸面鏡與凹面鏡三種，萬花筒就是利用平面鏡反射的原 理製成，哈哈鏡則是利用凸面鏡與凹面鏡製成。 ※平面鏡的成像、湖面倒映，都是光的反射的現象。 8.平面鏡成像： （1）平面鏡成像原理：鏡前的物體發出（或反射）的光線經過平面鏡 反射後，進入我們的眼睛。由於我們的眼睛可根據光線判斷遠近， 但無法追蹤光線來源（視線不會轉折），所以我們會誤以為物體 的像是在鏡內（或