CH4 光-觀念12光的折射.pptx

1. 觀念12 光的折射
【91~94、96、98、99、102】

2. 折射
• 1.折射：光線 斜向 兩介質的界面入射，進入另一種介質時，由於 光
速不同 ，導致前進方向改變。
P.37
圖12-1光由空氣斜向進入水中，
會發生部分反射與部分折射
圖12-2光由空氣垂直進入水中，
不發生偏折
通過法線，直線前進

3. 折射
①光速快慢：眞空≒空氣＞水＞玻璃。
②大部分的情況下（全反射例外），光入射兩介質的交界面時，會
同時發生 反射 和 折射 。
③當光線 垂直 兩介質的介面入射時，方向 不變 （不偏折），但
速度 、 波長 會改變。
④當光發生折射時，折射光的頻率與入射光的 頻率相等 （意即入
射光與折射光的顏色相同），但折射光的速度、波長會改變。
P.37
可見光的顏色與頻率有關
波速受到介質條件影響
頻率與波源振動頻率相等

4. 折射定律
空氣
（快）
水
（慢）
法線 法線
1 入射光
1 入射光
1
入射光、折射光
分別在法線兩側
折射光
折射光
2
入射光、折射光和法
線位在同一平面上。
2
2
3
速度大與法線夾角大，
速度小與法線夾角小。
入
射
角
折
射
角
入
射
角
折
射
角
折射的成因
影片

5. 折射定律
P.37
不偏折 通過法線，直線前進
考題分析： 速度、頻率、波長、角度如何改變？
＝0

6. 折射定律
▲光折射時，光速改變，頻率 不變 ，由v＝f×λ可知，v和λ成 正
比 。ex.光由空氣進入水中，波速 變慢 ，波長 變短 ；光由玻璃
進入水中，波速 變快 ，波長 變長 。
頻率與波源振動頻率相同
折射定律口訣
(1)慢向、快離
（巨人與人類賽跑）
(2)速大、腳大、距離大
v 與法線夾角 波長

7. 光的可逆性
• 3.光的可逆性：光沿著折射光的路徑入射不同介質，會沿著原入射光的
路徑射出。
P.37

8. 由偏折角度，判斷光速變化
• 4.光速變化愈大，偏折角度愈大
P.37
圖12-6光從空氣進入不同的物質中，偏折程度皆不相同
如圖12-6，光由空氣分別斜向入射甲、乙、丙三種介質，折射光皆偏
向法線，但偏向程度不同，依此可判定各介質傳播光波的速率大小：
空氣＞丙＞乙＞甲。

9. 生活中的折射現象
• 5.生活中的折射現象：眼睛接收折射光所看到的像為 虛像 。
P.38
①從光速快看向光速慢時，像比物 靠近 觀察者，感覺 變淺 、
變短 。
②從光速慢看向光速快時，像比物 遠離 觀察者，感覺 變深 、
變長 。

10. 生活中的折射現象
P.38
圖12-7水中的筷子，看起
來好像折成兩段
筷子在水中看起來折成兩截
由空氣往水中看，
物體會變淺、變短。

11. 吸管實物位置
• 從空氣中觀看水中物體（如杯裡的吸管）時，看起來會有折斷的感
覺。 由空氣往水中看，
物體會變淺、變短。

12. 生活中的折射現象
P.38
圖12-8放在杯底的硬幣，加水
後，好像浮了上來
將水倒入碗中，漸漸的會看到硬
幣出現
由空氣往水中看，
物體會變淺、變短。

13. 生活中的折射現象
P.38
圖12-9人看魚像比實際淺 圖12-10潛水夫看鳥像比實際 高 ，
也比實際 遠 .
★★★★★
由空氣往水中看，
物體會變淺、變短。
由水中往空氣中看，
物體會變高、變遠。

14. 生活中的折射現象
P.38
圖12-11人在大氣中看真空中的夕陽，所見
夕陽位置比實際 高 ，也比實際 遠 .
太陽已經消失在地平線，
但是因為折射的關係，
還看的見太陽的像

15. 生活中的折射現象
P.38
圖12-12星光閃爍（光線在 不穩定氣流 中之折射）

16. 生活中的折射現象
P.38
圖12-13海市蜃樓（由於海面上空氣體密度不均
勻所致）（呈 正立 、 虛像 於空中）
海市蜃樓
影片

17. 生活中的折射現象
P.38
圖12-14沙漠幻景（由於空氣密度不一所致）（呈 倒立 、
虛像 於原物下方） 倒立不一定都是實像（多次成像）

18. 例題12-1
• 是非題
（ × ）1.光入射不同介質時，可能不發生偏折，此時光速也不變。
（  ）2.光斜向進入不同介質時會發生偏折現象，所以入射角和折
射角的角度不會相同。
（  ）3.光由空氣進入水中會有折射現象，此時光速會由快變慢。
（ × ）4.光遇到不同介質會發生折射，是因為光的頻率不同。
P.38
通過法線，直線前進 會改變


光速不同

19. 例題12-1
• 是非題
（ × ）5.光從水中入射玻璃時，折射線會偏離法線。
（ ）6.光從空氣中射入水中，若入射角＝0°，則折射角＝0°。
（ × ）7.垂直入射的光，不反射也不折射。
（ × ）8.倒立的像必為實像。
P.38
偏向

會反射
沙漠幻景為倒立虛像

20. 考前複習
• 1.光的折射：光 行進方向 改變的現象。
• 2.折射成因：光在不同介質中 速率 不同。
• 3.三線關係：入射線與折射線分別在法線的 兩側 ，且三者位於
同一平面 。
P.39

21. 考前複習
• 4.光進入不同的介質，偏折程度與光速變化的關係
P.39
光速快→光速慢介質 光速慢→光速快介質 垂直介面入射
①折射線 偏向 法線
（慢向）
②入射角 ＞ 折射角
①折射線 偏離 法線
（快離）
②入射角 ＜ 折射角
① 不偏折 .
②入射角 ＝ 折射角
＝ 0° .

22. 考前複習
• 5.光進入不同介質中， 頻率 不變， 速度 、 波長 會改變。（v大、
f大；v小、f小）
P.39

23. 考前複習
• 6.光線自空氣入射圓柱形或半圓形玻璃，其折射路徑畫法
P.39
圖12-15光由空氣斜向進入半圓形玻璃
入射線
切線（或界面）
入射點P
圓心O
①直線交於圓上P點之
直線，為光線進入另
一介質的介面
法線
②通過O、P的直線，
即為光入射在P點的
法線
入射角
折射角
③光由空氣進入玻璃時，
會偏向法線

24. P.39
• 6.光線自空氣入射圓柱形或半圓形玻璃，其折射路徑畫法
考前複習
圖12-16光由空氣沿著半徑
進入玻璃
圖12-17光由玻璃沿著半
徑進入空氣
沿著半徑方向的入射線，即垂直界面入射，
折射後繼續沿著法線方向，不會偏折
入射點P
圓心O
入射點P
圓心O
①通過O、P的直線，即為光入射在P點的法線
法線
法線
②通過法線，直線前進

25. 考前複習
• 7.生活中的折射現象
P.39
觀念
①眼睛接收折射光所看到的像為 虛像 。【98】
②從光速快看向光速慢時，像比物 靠近 觀察者，感覺
變淺 、 變短 。
③從光速慢看向光速快時，像比物 遠離 觀察者，感覺
變深 、 變長 。

26. 考前複習
P.39
• 7.生活中的折射現象
例
子
①水中筷子看似折斷。
②空杯中的硬幣，加入水後，好像浮起來。
③水中物體都感覺浮起；水池底部看起來比較 淺 。
④看水中的魚，感覺較 近 ；水中看岸邊鏡物，感覺較 遠、高 。
⑤撈魚時必須往看到魚的 下方 撈；雷射光瞄準魚，須對準看到
魚的方向。
⑥星星閃爍（因空氣不斷變化，使光線不一定一直射向眼睛）
⑦海市蜃樓丶沙漠幻象、熱天時遠方馬路上似乎有灘水。
⑧放大鏡放大物體、光通過三稜鏡色散、彩虹。
水中撈魚
影片

27. 試題精選 12 第1題
P.40
• 1.造成光線產生折射現象的原因與下列何者有關？
(A)光速改變
(B)頻率改變
(C)振幅改變
(D)入射角改變

28. 試題精選 12 第2題【99基測Ⅰ】
P.40
• 2.光線從空氣中進入到水中，關於它們行進的路徑，下列示意圖
何者正確？
(A) (B) (C) (D)
光速快 光速慢 偏向法線
法線 法線 法線 法線

29. 試題精選 12 第3題【92基測Ⅱ】
P.40
• 3.光由玻璃進入空氣時會發生折射現象。下列關於光的傳播路徑
之示意圖何者正確？
(A) (B) (C) (D)
光速慢 光速快 偏離法線

30. 試題精選 12 第4題
P.40
• 4.將雷射光垂直射入水面，如右圖所示，則雷射光的折射路徑為
何？
(A)甲
(B)乙
(C)丙
(D)丁
通過法線，直線前進

31. 試題精選 12 第5題【112翰習】
P.40
• 5.右圖為一束光線於暗室中，由甲介質進入乙介質和丙介質的示
意圖，請問光在哪個介質中速度最快？
(A)甲介質
(B)乙介質
(C)丙介質
(D)一樣快
同一光線，與法線夾
角愈大，光速愈大

32. 試題精選 12 第6題【112南習】
P.40
• 6.光在A、B、C三種介質中進行的路徑如下圖所示，請問光在這
三種介質的速率大小關係為何？
(A) A＞B＞C (B) B＞C＞A (C) B＞A＞C (D) C＞B＞A
同一光線，與法線夾
角愈大，光速愈大
界面
法線
大
小
光速：A＞B

33. 試題精選 12 第7題
P.40
• 7.小明以固定角度30度將光線射入各種介質中，如下表所示，請
由表判斷光在甲、乙、丙、丁四種介質中光速大小順序為何？
介質 甲 乙 丙 丁
入射角 30度 30度 30度 30度
折射角 50度 70度 30度 15度
(A)乙＞丁＞丙＞甲 (B)丁＞丙＞甲＞乙
(C)乙＞甲＞丙＞丁 (D)丙＞乙＞甲＞丁
折射角度愈大，光速愈大

34. 試題精選 12 第8題【105指考】
P.40
• 8.如右圖所示，一個橫截面為半圓形的薄透明容器裝滿水（半圓形的藍色區域為水，
其餘區域均為空氣），一道入射光線由P點從空氣中經圓心O點入射水中後再射入空氣
中。甲、乙、丙、丁、戊五條路徑與入射光線皆在同一平面上，其中乙的路徑為光線
PO的延長線，而甲、乙、丁三路徑經水中射入空氣在界面處的方向並未改變，則何者
為入射後唯一可能的路徑？
(A)甲
(B)乙
(C)丙
(D)丁
(E)戊
界面
法線
(1)第一次折射：空氣→水
偏向法線 


(1)第二次折射：光從圓心出發
半徑方向就是法線方向
通過法線，直線前進 不偏折

35. 試題精選 12 第9題
P.41
• 9.一光線在水中沿AO入射至玻璃後，沿OB折射，如右圖所示。下列敘
述何者正確？
(A)若光改自BO入射，則會沿OA折射
(B)光在水中的速率小於在玻璃中的速率
(C)光在水中的頻率小於在玻璃中的頻率
(D)光在水中的波長等於在玻璃中的波長
 光的可逆性
界面
法線
大
小
大於
等於
大於

36. 試題精選 12 第10題
P.41
• 10.丁丁到墾丁遊玩，當她在海中進行浮潛活動時，仰頭看見海面
上有一隻海鳥飛過。請問：丁丁從水中所看到海鳥的位置，比實
際的位置為何？
(A)高
(B)低
(C)相同
(D)不一定，要視海水的溫度而定
從光速慢看向光速快時，像比物 遠離
觀察者，感覺 變深 、 變長 。

37. 試題精選 12 第11題
P.41
• 11.從水面上方看到水中的石子時，下列何圖為合理的光線路徑與
方向？
(A) (B) (C) (D)
光從石頭反射進入眼睛
光在空氣中與法線的夾角＞
光在水中與法線的夾角

38. 試題精選 12 第12題【112南習】
P.41
• 12.海邊浮潛時，從海裡看天上飛的海鳥，下列何者為合理的光線
路徑方向？
(A) (B) (C) (D)
光從海鳥反射進入眼睛
光在空氣中與法線的夾角＞
光在水中與法線的夾角

39. 試題精選 12 第13題【86年大學學測】
P.41
• 13.兩個並排而且深度相同的水池，一個裝水，另一個未裝水，在兩池
子的中央各豎立著一支等長而且比池深略長的標竿，陽光斜照時將會
有竿影投射於池底，請問：哪一池的竿影較長？
(A)兩池竿影等長 (B)裝水池中竿影較長
(C)未裝水池中的竿影較長 (D)不一定，視陽光斜照的角度而定
影子
空氣進入
水中，會
偏向法線
影子