4 3光的折射及透鏡
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4 - 3 光的折射及透鏡
光的折射
空氣
玻璃
法線入射光線
折射角
入射角
折射光線
光的折射
空氣
水
當光由空氣中進入水，傳播速率變慢，折射線會偏向法線，折射角小於入射角
入射光線 法線
折射光線
光由空氣中 (光速較快 )進入 水中 (光速較慢 )
當光由水中進入空氣，傳播速率變快，折射線會偏離法線，折射角大於入射角。
光由水中 (光速較慢 )進入空氣中 (光速較快 )
空氣水
入射光線
折射光線
法線
光的折射• 光發生折射，是由於在不同介質中行進速率不同的緣故。
眼睛所看到 筆尖的
位置 筆尖的實際位置
水
空氣
光的折射• 將一枚硬幣放在碗的底部，移動目光直到只能看到硬幣的邊緣為止。而在碗及目光均不可移動的情況下，若加入水即可見整個硬幣。
加水後加水前
三稜鏡• 三稜鏡各面均為平面。• 光由空氣中射入三稜鏡一面，而從稜鏡另一面穿出時發生兩次折射。
使光線會聚的稜鏡組合
使光線發散的稜鏡組合
光線通過稜鏡後，向厚度大的部分偏折。
透鏡• 中間部分比邊緣厚的透鏡，稱為凸透鏡。• 中間部分比邊緣薄的透鏡，稱為凹透鏡。凸透鏡
凹透鏡
凸透鏡及凹透鏡
凸透鏡（會聚透鏡）
凹透鏡（發散透鏡）
凸透鏡
凸透鏡的成像規則 1與主軸平行的光線 . . .
. . . 經凸透鏡折射後通過焦點 F。
C
F
F'
C
F
通過焦點 F ’ 的光線 . . .
… 經凸透鏡折射後與主軸平行。
凸透鏡的成像規則 2
F'
C
F
通過鏡心 C 的光線 . . .
… 不改變方向。
凸透鏡的成像規則 3
物體在 2 倍焦距 ( 2F )之外
像在焦點與兩倍焦距之間實像、倒立、縮小
C2F'F'
2FF
O
物體在兩倍焦距上 ( 2F )
像在兩倍焦距上 (2F)實像、倒立、與物體大小相等
C2F' F'
2FFO
物體在焦點 ( )F 與兩倍焦距 (2 )F 之間
像在兩倍焦距 2F 之外實像、倒立、放大
C2F' F'
2FFO
物體在焦點 F ’ 上
無法成像
C2F' F'
2FFO
物體在焦點 F ’ 內
像與物在同一面虛像、正立、放大
O
C2F' F'
2FF
凸透鏡的六種成像性質(F:焦距)
虛像放大正立鏡前＜ F
無法成像∞＝ F
實像放大倒立＞ 2F2F~F
實像相等倒立＝ 2F＝ 2F
實像縮小倒立2F~F＞ 2F
實像一點＝ F∞
凸
透
鏡
實虛大小正倒像距物距性質
凹透鏡
凹透鏡成像基本作圖與主軸平行的光線，折射後，如
從虛焦點射出。
f(焦點)
f
A
通過透鏡中心的光線，不折射而直進。
f(焦點)
f
B
凹透鏡成像基本作圖
入射光線的延長線通過另一側焦點者
，在折射後，與主軸相互平行。
f(焦點)
f
C
凹透鏡成像基本作圖
物體在凹透鏡前任何位置(在焦點外 )
f(焦點)
f
（ 1 ）像的位置： 與物同側焦距內（ 2 ）虛像或實像： 虛像（ 3 ）像為正立或倒立： 正立（ 4 ）像的大小與實物比較： 縮小
物體在凹透鏡前任何位置(在焦點內 )
f(焦點)
f
（ 1 ）像的位置： 與物同側焦距內（ 2 ）虛像或實像： 虛像（ 3 ）像為正立或倒立： 正立（ 4 ）像的大小與實物比較： 縮小
•答： D 。
•答： C 。
•答： C 。
•答： D 。
•答： C 。
•答： D 。
•答： B 。
•答： D 。
•答： A。