直接畫畫看 ∣教學引導: 坦克車進入沙地 加上法線 坦克車離開沙地 加上法線
接下來我們來做點小練習
在在光離開凸透鏡的部分,光是由傳播較慢的介質(玻璃)到較快的介質(空氣),所以是由密介質到疏介質。
從上一題的答案我們知道折射光會稍微向右偏轉,所以我們先畫一條略向右偏的箭頭。再從這個入射點畫一條垂直於凸透鏡的直線,也就是所謂的法線,我們就可以看到,和不偏折的情況相比,這條折射線是比較偏離法線的。
上面的兩個例題,我們都先用坦克的類比,請大家由速度差找出光線偏折的方向之後,再畫一條法線看看折射光是偏離或是偏向法線。這一點可能有人會有疑問:我們過去學的,不是先畫法線,再依偏向或偏離法線的規則來決定折射光的方向嗎?這裡分析的過程怎麼剛好反過來了?
們曾經提過,這個網站教材的教學目標,是希望從最基本的概念出發,以此作為推理或是解題的工具。如我們在「光向哪裡轉」以及「坦克的由來」中所解釋的,我們考慮光在不同介質中有不同的傳播速度,就會得到大家熟知的折射定律 。如果我們定性地分析這個公式,就會得到「光由疏介質進入密介質,折射角偏向法線;由光由密介質進入疏介質,折射角偏離法線」這樣的結論。所以,法線與光折射方向的關係是一個「結果」而不是「原因」。
在分析光學現象的時候,我們當然可以直接使用這個結果。但是在我們的單元中,想幫助大家從產生折射的原因作推論,就不需要去背推論出來的結果。至於為什麼要在問題中問大家偏向或偏離法線,這只是幫助大家把這個教材的內容和課本內容做個連結,確定用這個方式和過去所學的方法會得到同樣的結果。