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【課業】物理筆記—光的直線傳播
發表于: 2022/06/27
(一)光的特性:
A、射入眼睛能使人產生視覺的一種電磁波。 B、我們要看見物體,必須使始物體表面產生光,射入眼睛,才能形成影像。 C、非發光體不能自行發光,但是能反射發光體所發出的光線,我們才能查覺物體的存在。 D、電影放映機將光線投射到螢幕,螢幕再將光反射到我們的眼睛,因此所見到的螢幕非常明亮,
但是螢幕前的空中卻不亮。 E、光具有能量,能轉換成熱能、電能、化學能...等不同形式的能量。
(二)光的傳播: A、光的傳播不需要介質,在真空中依然能傳播。 B、光在氣體(空氣)、液體(水)、固體(玻璃)中能傳播;
且速率的快慢為氣體 > 液體 > 固體。 (三)光的直線傳播:
A、光在真空中或組織均勻的介質中,沿直線進行,因此一般通稱為光線。 B、由於光的直線前進,因此遇到無法穿透的障礙物時,在物體的背後會產生陰影。 C、影子的性質:
(1) 同一光源,障礙物愈長,影子愈長。 (2) 物體距離光源愈近,影子愈大。
(3) 物體愈靠近屏幕,影子會愈小。
D、影子的應用: (1)皮影戲。 (2)日 晷。 (3)日蝕、月蝕。
E、光線直進的證據: (1)清晨的陽光沿直線射入門縫中 (2)夜晚的手電筒、探照燈的燈光沿直線。 (3)木匠以一眼沿板緣直視,判斷是否平直。 (4)以單眼沿著桌子邊緣。判斷桌椅是否整齊排列。 (5)打靶時閉左眼,以右眼瞄準罩門、準星、目標。 (6)針孔成像:
甲、取一長方形的密閉空心盒子,盒子的左面有一很小的針孔,右 面則貼有半透明紙或嵌入毛玻璃做成的光屏。
乙、若在小孔前方放置一物體,由於光直線進行,在光屏上可以看 見一左右相反、上下顛倒的影像。
丙、任何距離都可產生針孔像:屏幕遠,影像較大;屏幕近,影像較小。
丁、如果針孔的面積過大,物體上各點在光屏上對應形成的像不是一個點,而是一個小範 圍,影像因而模糊不清。
戊、中午時,樹蔭下的小亮圈是太陽經樹葉間縫隙,所形成的針孔成像。 己、日食時,樹蔭下的小亮圈並不是完整的圓,而是遮蔽的太陽影像。
(a) 上下巔倒,左右相反;
(b) 實像;
(c) 物體靠近針孔,成像愈大;針孔愈小,影像愈清晰。
(四)光的傳播速率:
A、光的傳播速率比聲速【快】。
B、實例:(A) 打雷時,先見到閃電,才聽到雷聲。
(B) 觀看焰火時,先見到火花,才聽到爆炸聲。 C、比較:聲音在 15 °C 時的速率為 340 米/秒。
光在真空中的速率為每秒三億公尺(3×108 米/秒)。
(五)光速的測量: A、最早時期:伽利略。
甲、方 法:以測聲速的方法測量光速。
乙、結 果:失敗 (認為光速無限大)。 B、測量成功:菲左(法國人)。
甲、結果:光在空氣中的速率為 3× 108 米/秒。 C、光在不同介質中的速率:
甲、光在空氣中的速率約等於光在真空中的速率。 乙、光在不同介質中,會有不同的速率。 丙、光在真空的速率最快;在其它介質的速率較慢。 丁、光速:真空>氣體(空氣)>液體(水)>固體(玻璃)。
光在水中的速率約為空氣中速率的 3/4。 光在玻璃中的速率約為空氣中速率的 2/3。 光由空氣射至水中,速率變慢;光由水射至空氣中,速率變快。
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