光的折射

折射的原因: 因光在兩介質中傳播的速率不同所引起的

光進入使光速放慢的介質時(由空氣進入水中),其折射線偏向法 , 即入射角 > 折射角。

光進入使光速變快的介質時(由水中進入空氣),其折射線偏離法 , 即入射角 < 折射角。

 

透鏡成像關係式:

1/物距+1/像距=1/焦距  (凸透鏡焦距取正凹透鏡焦距取負)

放大倍率=像長/物長=像距/物距

 

透鏡成像作圖(動畫)

 

1.平行主軸的光經透鏡折射必通過對側焦點

2.經過焦點的光經透鏡折射必平行主軸

3.穿過鏡心的光則直接通過透鏡不再偏向

 

 

透鏡成像作圖(動畫)

 

1.平行主軸的光經透鏡發散折射但其反向延長線必通過同側焦點

2.經過異側焦點的光經透鏡折射時必平行主軸

3.穿過鏡心的光則直接通過透鏡不再偏向

 

光折射所造成的例子:

1.插入水中的筷子,從水面上看起來,水中的一段向上彎,好像折成兩截。

2.把水倒入玻璃杯內,從杯底看起來好像浮了上來。

3.從水面上看水中的魚,其離水面的位置要比實際深度淺一 些。

    4.炎熱的夏天,當我們在公路上行車時,常可在前方的路面上看到遠處景物的倒影,好像路面上有積水的樣子,此乃大氣的折射,其實路面是乾的。

5.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。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。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』

 

    

    

像的虛實

像的正倒

放大率

凸透鏡

無窮遠處

異側的焦點處

實像

 

一點

凸透鏡

大於兩倍焦距

異側的焦距與兩倍焦距之間

實像

倒立

縮小

凸透鏡

等於兩倍焦距

異側,兩倍焦距處

實像

倒立

等大小

凸透鏡

焦距與兩倍焦距之間

異側,兩倍焦距外

實像

倒立

放大

凸透鏡

焦點處

無窮遠處

 

 

 

凸透鏡

焦點內

同側,在物體後

虛像

正立

放大

凸透鏡

貼住鏡面

同側,貼在鏡面

虛像

正立

等大小

凹透鏡

無窮遠處

同側的焦點處

虛像

正立

一點

凹透鏡

在鏡前

同側的焦點和鏡面之間

虛像

正立

縮小

眼睛

物體在兩倍焦距外

異側的焦距與兩倍焦距之間

實像

倒立

縮小

投影機和幻燈機

焦距與兩倍焦距之間

異側,兩倍焦距外

實像

倒立

放大

照像機

物體在兩倍焦距外

異側的焦距與兩倍焦距之間

實像

倒立

縮小

近視: 因晶狀體之曲度過大(焦距太短)或與網膜間之距離太長,遠處物體成像在網膜前方須配戴凹透鏡的眼鏡以補救

遠視: 晶狀體之曲度過小(焦距太長)網膜間之距離太短,近處物體成像在網膜後方。須配戴凸透鏡的眼鏡以補救