2019 4-1-4-2 光的反射、平面鏡與曲面鏡
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中華民國 高中物理教材 108課綱-高三選修物理-CH4-幾何光學 參考資料 陈玉芳，物理學史簡明教程 郭奕玲，沈慧君，物理學演義 維基百科 高三選修物理課本，99課綱 DeltaMOOCx
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2019 4-1-4-2 光的反射、平面鏡與曲面鏡
- 3. • 幾何光學 Geometrical Optics 利用光為 直線前進 的觀點， 來描述光的現象➔ 線光學 • 物理光學 Physical Optics 利用光為 波動 的觀點，來描 述光的現象➔ 波動光學 光學(Optics) 2019-高三選修-CH4-幾何光學 3
- 4. • 定義：光由一介質傳遞另一 介質，部分或是全部的光自 介面反射的現象 • 反射定律： • 入射線與反射線分別位在法線 的兩側，且三者共一平面。 • 入射角=反射角。 光的反射 Reflection From Serway 普物 2019-高三選修-CH4-幾何光學 4
- 5. 2019-高三選修-CH4-幾何光學 5 光槓桿原理 • 入射光方向不變，當平面鏡 轉動，則反射光也跟著轉動 • 新入射角 i+ • 新反射角 i+ • 舊反射線與新法線的夾角i- • 反射光偏折角度為 i + i + i i − ሻ𝜑 = 𝑖 + 𝜃 − (𝑖 − 𝜃 = 2𝜃
- 8. • 實像：凡由 實際光線 會聚而成之像，稱為實像。 成像的差異 實像可成像於屏幕（紙、光屏、底片）上 2019-高三選修-CH4-幾何光學 8
- 10. 4-2 拋物面鏡球面鏡
- 11. • 定義：將一拋物線繞著主軸（即對稱軸）旋轉 180o，所產生 的曲面稱為拋物面，以拋物面作成反射面的鏡子即為拋物面鏡。 • 種類： 凹面拋物面鏡 、 凸面拋物面鏡 。 拋物面鏡 凹面 凸面
- 12. • 平行於主軸的光線入射至凹面拋物面鏡 • 反射光線必定通過拋物線的 焦點 凹拋物面鏡 凹面鏡光線路徑圖 Serway 普物
- 15. 歐洲極大望遠鏡European Extremely Large Telescope
- 16. 全像術
- 17. • 西班牙的Andasol 1太陽能槽式光熱發電站 ，裝機容量 49.9MWp，年發電量180GWh(約1.8億度電），最高系統效 率28%，年平均系統效率15%，年發電可利用小時數3600小 時，它是歐洲最大的槽式光熱電站。 西班牙太陽能 熱電發電站
- 18. 西班牙太陽能 熱電發電站
- 19. • 定義：反射面為圓球面的一部份，稱為球面 鏡 • 凸面鏡Spherical Convex Mirrors • 凹面鏡Spherical Concave Mirrors 球面鏡
- 20. 球面鏡Spherical Mirror 各部名稱 曲率中心 焦點 鏡心/鏡頂 f = R/2 焦距f 曲率半徑R
- 23. • 平行主軸之入射光，其反射光線通過焦點。 • 通過焦點之入射光，其反射光線平行於主軸。 • 通過球心之入射光，其反射光線循入射光線的反方向行進。 • 入射於鏡頂的光線，其反射光線對稱於主軸。 球面凹面鏡-成像原則 𝐹𝐶
- 24. • 物體在2F之外 • 成像在FC之間 • 縮小倒立實像 凹面鏡的成像圖 𝐹𝐶 物體在2F之上 成像在2F之上 同大倒立實像 𝐹 𝐶
- 25. 凹面鏡-成像原則 • 物體在2F之內 • 成像在2F之外 • 放大倒立實像 𝐹 𝐶 • 物體在F之上 • 無法成像 𝐹 𝐶
- 26. 凹面鏡-成像原則 𝐹 𝐶 • 物體在F之內 • 成像在鏡後 • 放大正立虛像
- 27. • 平行主軸之入射光，其反射光線的反方向延長線通過焦點。 • 射向球心之入射光，其反射光線循入射光線的反方向行進 • 指向焦點之入射光，其反射光線平行於主軸。。 • 入射於鏡頂的光線，其反射光線對稱於主軸。 凸面鏡成像性質(Convex Mirrors) 𝐹 𝐶
- 28. • 物體在鏡前 • 成像在鏡後 • 縮小正立虛像 凸面鏡的成像iagram 𝐹 𝐶 實際成像圖
- 30. 面鏡公式高斯式 • 凹面鏡➔f > 0 • 凸面鏡➔f < 0 • 平面鏡➔f = • 鏡前實物➔p > 0 • 實像➔q > 0 • 虛像➔q < 0 藉由圖中兩種相似三角形 可以得到右側公式 1 𝑝 + 1 𝑞 = 1 𝑓 𝑓
- 31. • 一物體或像垂直於主軸方向的長度，稱為橫向長度，亦稱高度。 • 像之高度與物體高度之比值，稱為橫向放大率 橫向放大率 𝑀 = 𝐴′ 𝐵′ 𝐴𝐵 = 𝑞 𝑝 𝑀 > 1 放大的像 𝑀 < 1 縮小的像 M > 0 實像 M < 0 虛像
- 32. Thank for Contoso Ltd. https://mysecretpark.blogspot.com/ your attention 參考資料 陈玉芳，物理學史簡明教程 郭奕玲，沈慧君，物理學演義 維基百科 高三選修物理課本，108課綱 DeltaMOOCx