102學年度新北市國民小學自然輔導團初階研習

光吳彥德

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資料來源：http://www.phy.ntnu.edu.tw/Demolab/資料來源： zfang の 科學小玩意

有關於我• 91-98：中園國小• 99：柑林國小（加入輔導團）• 100：鶯歌國小• 101：五寮國小

光• 光的直進與反射 1.光的行進方向是直線 2.遇到不透明物體時，形成影子 3.遇到表面平滑光亮之物體時（鏡子）， 產生反射，反射光有一定的方向。

光的照射當光照射到物體表面時，可能會出現下列的情形： 1.光被表面反射。 2.光穿過表面而透射或折射。 3.光被表面吸收。 4.對同一入射光而言，通常會一起出現。 5.所占的比例，會隨物體的種類、顏色與表面狀況等，而有所不同。

反射定律

‧入射線與反射線在法線的兩側，且三者與入射點在同一平面上。

‧入射角等於反射角。

反射定律

光的反射• 光照射到物體表面時，光滑表面所產生的是有規則的反射，方向一致，稱為鏡面反射 (單向反射 )。

光的反射• 粗糙表面會產生不規則、方向散亂的反射，稱為漫反射或漫射。

光的反射與像

• 光線經介質的反射或透射作用，再聚集後，看來就如同原物般的型態呈現，而所看到的再現物稱之為像。

• 實像：由實際光線聚集者。• 虛像：由虛擬光線聚集者。

光的反射與像

像的性質

• 實物與鏡面的距離＝像與鏡面的距離。實物與鏡面的距離＝像與鏡面的距離。• 像與原物體的形狀相同。像與原物體的形狀相同。• 像與原物體的大小相等。像與原物體的大小相等。• 像與原物體的左右相反。像與原物體的左右相反。• 虛像虛像。。

光的折射• 光通過不同物質時（如：從空氣進入水中），產生折射。

• 透過不同物質看物體時，物體的位置和形狀有所改變。

• 當光由速率快的介質傳入速率慢的介質，光的前進方向會偏向法線，而入射線和法線的夾角，稱為入射角，折射線和法線的夾角，稱為折射角。若入射後偏向法線，即折射小於入射角

光的折射

光的折射

光的折射

光的折射

光的折射• 我們眼睛看東西：是物體發出的光或反光來到我們眼睛之後，我們順著來光看回去，就看到了。看看桌上或屋內的東西都是如此，光或反光到了我們的眼睛，我們順著來光看回去……

• 水中魚的反光直線到水面，折射過來到眼睛，眼睛再順著來光看回去不再轉彎，所以把原來的魚看成了在高一點的地方。

彩虹• 要瞭解彩虹是如何形成的，首先要知道的基本現象

• 1.太陽的光，包含有各種不同『顏色』的光線

• 2.光通過不同物質時，產生折射。• 3.光產生折射後，通常會產生色散。

色散

彩虹• 當太陽光在天空行進，遇到天空中細小的水滴時，光線會被折射進入水滴內，由於不同『顏色』的光線彎曲的程度不同，於是水滴內不同顏色的光線便被分開了。於是發生了一次光線的色散。

• 當光線第二次遇到水滴與空氣的邊界時，大部份的光線會很快又折射出去。

彩虹• 但少部份在水滴內經過一次反射的光線，在第三次遇到水滴與空氣的邊界時，部份被折射出去的光線會形成 『虹』（如圖）。

彩虹• 若光又被反射回水滴內的光線，在第四次遇到水滴與空氣的邊界時折射出去的光線會形成『霓』。

彩虹• 通常剛下過雨後背對著太陽時，較容易看到『虹』 ( 紅色在上），『霓』（紅色在下）則較不容易觀察到。

彩虹• 彩虹是光線在水滴中經過了一次反射兩次折射的結果。• 霓則多經過了一次的反射（亦即兩次反射， 兩次折射） ，但較不易被發現 。http://www.youtube.com/watch?v=ZUMXCEq6‧YrQ

光

彩虹 --薄膜干涉• 簡單的說就是光線通過肥皂泡薄膜時，會有兩次穿過「介面」 ( 即進與出 )

• 兩次通過介面都會產生部份反射，第二次反射的光線就會和第一次反射的光線產生干涉效果

• 肥皂泡薄膜每個地方厚度都有些微差異，導致干涉所增強的光線波長各不相同

• 波長各不相同所以有各種不同的顏色，這就是肥皂會看到類似彩虹的原因

彩虹 --薄膜干涉

彩虹 --薄膜干涉• n1及 n3為空氣， n2為肥皂膜，來自 O 的光線，經 A 、 B 介面反射後的路徑有1 、 2 、 1’、 2’， 1 和 2 的光線因薄膜AB具有厚度而造成光程差，形成了干涉現象，造成薄膜上有各種色彩。

• 肥皂膜因重力的影響，下層較厚，上層較薄，所以上、下的顏色變化又不同。

光的小實驗• 材料：夾鍊袋、紙、奇異筆• 步驟： 1.分別在紙及夾鍊袋上畫圖，形成一完整圖案。

2.將紙放入夾鍊袋 3.請先預測放入水中後會發生什麼情形，為什麼？

4.說說看你觀察的結果 5.解釋為什麼會產生這種情形

光的小實驗

原理• 我們能見到物體是因為光線進到眼中，在水中，塑膠袋上的圖案發出的光，由水進入空氣；紙內的文字圖案，則因夾層中有空氣，所以得先由空氣進入水，因為折射的關係，紙所發出的光，無法穿出水面或與水面產生全反射，於是無法被看到。

補充 - 光的反射

補充 - 光的反射

補充 - 光的反射

補充 - 光的反射

簡報完畢謝謝大家