反射定律 1. 入射線、反射線、法線共平面 2. 入射角等於反射角

113頁12 如圖3-43所示，一束平行光束從左方入射到半徑為R的反射球面上。若入射光束的橫截面為圓形，其半徑為r，則欲使所有的入射光線無法進入球面被照射區域的右方（圖示虛線的右方），則反射球面的半徑R有何限制？

3. 光槓桿 將鏡面轉動α角，但不改變入射光，則反射光所改變的角度為2α

111頁2

4. 回向鏡 入射光經夾角為90°的兩面鏡子兩次反射後，反射光和入射光會平行 但此情況只限於同一平面上，若在不同平面時，則入射光和反射光會歪斜

5. 角反射器 經過三次反射後，光的方向和原方向相反

月球上的角反射鏡

6. 偏向角

鏡面成像 1. 鏡前、鏡後 鏡前 鏡後 2. 物距p 物若在鏡前，物距取正為實物 ，物若在鏡後物距取負為虛物 高中題目不考虛物 鏡前 鏡後 3. 像距q 像在鏡前，像距取正為實像， 像若在鏡後像距取負為虛像

6. 焦距f 焦點若在鏡前，焦距為正、為實焦點，焦點若在鏡後，焦距為負、為虛焦點。

鏡前 鏡後 光的沿長線 實光線

平面鏡 1. 反射 漫反射 鏡面反射

2. 平面鏡成像 a. 所成的像為虛像 b.∣物距∣=∣像距∣ c. 物和像的連線和鏡面垂直 d. 物和像的大小相等

e. 在處理平面鏡的問題時，可先將像畫出

光的可逆性

89頁3-3 一人身高170 cm，眼睛離地的高度為160 cm ，若欲從一垂直豎立的平面鏡中看見自己全身的像，則所需的最小鏡長為何？鏡子離地面的高度為何？

111頁3 某人面向鏡面，站立在一個鉛直豎立的平面鏡前0.50 m處，在他背後1.0 m處有一高1.2 m的物體。若此人欲觀測該物體的全部，則鏡子長度至少為何？

112頁6

112頁7 一物體立於平面鏡之前，今使該物體和平面鏡同時沿垂直於平面鏡的方向，各自移動x1及x2的位移（| x1 | ＜ | x2 |），則物體在鏡中的像所移動的距離為何？

113頁14

f. 多個平面鏡反射

每反射一次，入射角便會少一個頂角，因此入射角由：

成像數目 200°

90頁3-4 在圖3-12中，將一物體置於鏡面互相垂直的兩平面鏡之間會生成三個像，畫出此三個像至觀察者眼睛的光線路徑圖。

拋物面鏡 a. 焦點F b. 鏡頂O c. 主軸 d. 焦距f 凹面鏡之焦距為正 凸面鏡之焦距為負 (會聚是正，發散是負)

凹拋物面鏡成像

凸拋物面鏡成像 成像於1或2？

球面鏡

球面鏡結構 a. 曲率中心C b. 曲率半徑R c. 孔徑角θ θ<10° d. 鏡頂O e. 主軸 f. 焦點F

h. 焦平面 垂直主軸通過焦點的平面 焦平面

物距、像距 定實光線為正 鏡前 鏡後 光的沿長線 實光線

凹面鏡成像

凸面鏡成像

EX 畫出先經平面鏡反射，再經凹面鏡成像的光路圖

凹面鏡的成像範圍

凸面鏡的成像範圍

焦平面 焦平面

球面鏡成像(公式法)

鏡前 鏡後 光的沿長線 實光線

186頁4-4 高度為2 cm的物體，放在焦距為10 cm 的凹面鏡前，欲形成高度為10 cm 的 正立像，物體應放在哪裡？

187頁4-5

229頁12 取一個焦距為5.0 cm的凹面鏡置於眼前，若能見到自己臉的倒立像位於眼前，與眼睛相距24 cm處，則： 臉與鏡面距離為何？又該像的性質為何？

229頁13

球面像差

折射定律 1. 入射線、折射線、法線共平面 2. 司乃耳定律

物質 空氣 二氧化碳 水 酒精 甘油 二硫化碳 冰 n 1.000293 1.00045 1.333 1.361 1.473 1.628 1.309 石英玻璃 冕玻璃 食鹽 鉛玻璃 鑽石 金紅石 磷化鎵 1.458 1.52 1.544 1.6～1.9 2.419 2.62 2.5

229頁14 如圖所示，光線自介質1進入介質2，求介質2對介質1的相對折射率，何者是光密介質？

5. 光的可逆性

6. 偏向角

192頁4-7

194頁4-8

229頁15

229頁17 如圖 (a)中光自空氣直接進入水中，(b)圖則在空氣和水之間插入一片平行玻璃板，若水和玻璃的折射率分別為 1.33和1.50，求兩圖中，光線進入水中的折射角。

196頁4-10 圖4-7(a)所示為光線入射平行玻璃塊後的折射情形，照片顯示入射光線和射出光線互相平行，兩者之間有橫向位移。若玻璃塊的折射率為n，厚度為d，入射角為i，求橫向位移s。

230頁22

費馬定理：光走最省時路徑

全反射 光由折射率較大的介質進入折射率較小的介質時，我們發現當光的入射角大於某個角度時，便不再有折射產生，而是所有的光都形成反射，此現像稱為全反射。

光密介質進光疏介質 產生全反射的條件之一為 光由光密介質進到光疏介質 也就是由折射率大到折射率小 由速度慢到速度快

3. 全反射條件 a. 光由光密介質進到光疏介質 b. 入射角大於臨界角

200頁4-11

231頁24 如圖4-113所示，一直角三稜鏡ABC的折射率為1.50，B為直角頂點，光線從AB邊射入，可以從BC邊射出嗎？

166頁17

167頁19

4. 全反射稜鏡

上下相反 左右相反

5. 光纖

6. 透光面積 反過來說水面上的景物也只能由黃色區域進入下方

EX 如右圖之透光半徑為多少？

視深、實深

此式只能在正上方看時才能使用

講義179頁4-5 如圖所示，一枚薄圓銅幣放在水缸底部，缸內的水深D，人在銅幣的正上方往下俯視，眼睛距離水面L，所見的銅幣對眼睛形成θ 弧度的視角。已知水的折射率 n ，求銅幣的直徑d。

230頁18 如圖4-107所示，一水箱內裝水20 cm深，底部為一平面鏡，水面下8.0 cm處有一小物體，一觀察者在空氣中從物體位置的正上方附近，向下看到兩個像。(1) 說明這兩個像怎樣形成的。 (2) 若水的折射率為1.33，則所見兩個像的距離是多少？

EX 求右圖在光點上方向看液體中的光點之視深為何？

很多層液體時，視深和實深的關係

色散 對同一介質而言，波長不同的光之折射率也不相同，通常波長愈大的光之折射率愈小

1. 光譜 顏色 紅 橙 黃 綠 藍 紫 水 1.3320 1.3325 1.3331 1.3349 1.3390 1.3435 冕玻璃 1.513 1.514 1.517 1.519 1.528 1.532

2. 三稜鏡的折射

彩虹 虹 霓

3. 虹 a.經過二次折射和一次反射 b.虹所產生的位置和太陽的位置相反 c.光經過水滴的偏向角 δ=180 -γ=180 - 4β+ 2θ d.紅光仰角大於紫光 40.5 42.4 虹的仰角約介於 40.5~42.4間

4.霓 a. 經過二次折射和二次反射 b. 霓所產生的位置和太陽的位置相反 c. 光經過水滴的偏向角δ = 6β- 2θ d. 紫光仰角大於紅光 霓的仰角約介於 51~54之間 51 54

5. 亞歷山大暗帶 由上圖可知虹(一反二折)角度介於0~42°，霓(二反二折)角度介於50°~180°也就是虹和霓間的光線較弱稱為亞歷山大暗帶

6.虹和霓非由單一水滴所產生 虹

球面透鏡 1. 透鏡結構 a. 球面透鏡 凹凸 雙凸 平凸 雙凹 凸凹 平凹

b. 鏡前、鏡後 鏡前 鏡後 鏡後 鏡前

c. 主軸 d. 鏡心O 主軸

e. 焦點F 鏡前 鏡後 f. 焦距 鏡前 鏡後

薄透鏡：省略版的光路圖

g. 焦平面 焦平面

h. 物距、像距 定實光線為正 鏡前 鏡後

凸透鏡成像作圖法 第一焦點 第二焦點

凹透鏡成像作圖法 第一焦點 第二焦點

3. 薄透鏡成像(公式) a. 薄透鏡成像公式

鏡前 鏡後 透鏡成像

面鏡成像 鏡前 鏡後 光的沿長線 實光線

220頁4-15 一小物體長10 cm，直立置於焦距為0.20 m的凹透鏡主軸上，與透鏡之間的距離為0.30 m，求像的位置和長度。

222頁4-17 先找出像的位置，折射光可視為由像發出 如圖4-93所示，一焦距為 10 cm的凹透鏡前主軸上40 cm處置一點光源，一擋板緊靠透鏡，中間有直徑1.0 cm的孔，主軸通過孔中心，在透鏡後方16 cm處的光屏上形成亮圓的直徑有多大？ 先找出像的位置，折射光可視為由像發出

233頁34 如圖4-119所示，一凸透鏡的焦距為 20.0 cm，將長度為 20.0 cm 的木棒平行主軸的置於主軸上，木棒的中點在距離透鏡兩倍焦距處，求像長。 分別計算前後的坐標

221頁4-16

折射本領 D = 1/f 折射本領代表透鏡的折射能力 m 而在眼鏡業中所說的度數便是 100D

視差法 標 像 物 俯視圖 標 像

標在像前時 像相對於標地物移動方向和人相同時，標地物要後移 像 像 標 像 標在像後時 像相對於標地物移動方向和人相反時，標地物要前移 像 標 像 像

凸透鏡在移動時，像如何移動

95南一

111頁1

111頁4 某人眼睛離地高1.5 m，站立於高6.0 m的直立電線桿前方15 m處。若於水平地面上置一平面鏡，使人自平面鏡中可見到電線桿的上半段，則平面鏡的最小長度為何？

111頁5 某人臉寬為a、兩眼距離為b（a ＜ 2b），若此人站立在平面鏡前，欲看到自己整張臉的像，則鏡的寬度至少為何？

114頁16

166頁16

164頁9

164頁10 如圖4-65，有一厚度d、折射率為1.5的玻璃板，其中背面鍍銀形成鏡面。物P置於玻璃板前10 cm處，人於鏡前垂直朝鏡面望去，可見P之像距離玻璃表面18 cm，則玻璃厚度d為何？

168頁25 如圖4-77所示，一遮光板緊靠透鏡，板中間有直徑為1.0 cm的圓孔，主軸通過孔中心。一點光源置於凹透鏡前40.0 cm處的主軸上，在透鏡後方16.0 cm處的屏幕上形成一直徑為3.0 cm的亮圓（圖中的長度未按比例畫出）。求此凹透鏡的焦距為何？

流明、燭光、勒克司 流明(lm)、燭光(cd)均為光源的亮度的單位只是定義方法不同 勒克司(lux)代表光線所照之處的照度 勒克司 代表被光照射處亮度和距離有關 流明和燭光數 代表光源亮度和距離無關

流明lm：光源之光通量 流明代表光通量，也就是每秒光源所發出得能量，原本應該用瓦W=J/s來代表，但人眼只看的見可見光，且對各色光的感度不同，因此定流明來代表人眼所見的光源強度 如左，人對555nm的黃綠色光感度最高 定義：1瓦且波長555nm的單色光源，其光通量為683流明

若有紅色及黃綠色的兩顆燈泡，其正常使用時流明數相同，則兩燈泡那一顆較亮？(人眼所見) (1) 紅色 (2) 黃綠色 (3) 一樣亮 (4) 無法判斷，要由耗電功率決定 <field><classify>1</classify><mode type='1'>1</mode><options>4</options><answer choice='0010000000'></answer><points>10</points><time>600</time><difficulty>1</difficulty><hint></hint><remark></remark></field>

立徑Ω 立徑為立體角，代表一個面對某個點所張開的角度

球面的立徑為4π

燭光cd：光源每立徑之光通量

如圖所示相同的A、B兩燈泡，但B燈泡多了一面反射鏡可將光線反射至前方，則前方的觀察者見A、B兩光源系統下列何者正確？ (1) A、B的流明數和燭光數均相同 (2) A、B的流明數相同，但B的燭光數較大 (3) A、B的燭光數相同，但B的流明數較大 (4) B的流明數和燭光數均較大 A <field><classify>1</classify><mode type='1'>1</mode><options>4</options><answer choice='0100000000'></answer><points>10</points><time>600</time><difficulty>1</difficulty><hint></hint><remark></remark></field> B

勒克司(lux)：代表光線所照之處的照度

光　　　源 照度（Lux） 中午的太陽 1.2×105 無雲的晴空 1 ×104 陰霾的天空 1 ×103 60W白熾燈（相距1m） 1 ×102 滿月（在正上空時） 0.27 無月多雲的夜空 1 ×10-4

某投影機為3000流明，若希望所投影的亮度至少有600Lux，則投影的面積最大可為何？ (1) 2 (2) 3 (3) 4 (4) 5 m2 承上若此投影機的燭光數2400燭光，則屏幕和投影機間的距離為最大可為何？ (5) 1 (6) 2 (7) 4 (8) 16 m <field><classify>1</classify><mode type='2'>1</mode><options>8</options><answer choice='0001010000'></answer><points>10</points><time>600</time><difficulty>1</difficulty><hint></hint><remark></remark></field>

1. 眼睛結構

2. 明視遠點和近點 明視遠點為∞ (距離大於1000f)，明視近點為25cm 正常見遠處時 過近時 正常見近處時

3. 老花(遠視)，近視 a.老花、遠視 b.近視

4. 眼鏡 a. 老花(遠視)眼鏡 利用凸透鏡距眼25cm處的物成一虛像在老花眼的明視近點 例： 老花眼的近點為2 m，須要配度數為多少的眼鏡

b. 近視眼鏡 利用凹透鏡將∞處的物成一虛像在近視眼的明視遠點 例： 近視眼的遠點為2 m，須要配度數為多少的眼鏡

c. 散光眼鏡 散光是因為眼睛的表面非球體，而有凹凸所以像不會成在一點上，因此校正的眼鏡須要針對眼睛來設計，使的像可以成在一點上。

照相機 1. 照相機結構 a. 鏡頭 b. 光圈 c. 快門

光圈和景深 光圈較小時模糊的範圍較小，因此景深較深

2. 光圈數F = f/d

3. 曝光時間(快門速率) 通常為1、1/2、1/4、1/8、……1/1000 s，而像機上通常標示的為快門速率也就是其倒數1、2、…1000 ex 若像機原來的光圈數F = 8，快門速率為1/8 s可以將相片拍的清楚，如果將快門速度改為1/32s則光圈數要改為多少才拍的清楚？

放大鏡 1. 人眼看放大鏡在明視近點所成的虛像

放大鏡 2. 放大率

菲涅耳透鏡

顯微鏡 1. 結構 利用兩個短焦距的凸透鏡所組成 物置於物鏡焦點外，成像於目鏡的焦點內，再利用目鏡成一放大虛像

2.放大率 故物鏡與目鏡的焦距愈短時放大率愈大

望遠鏡 1. 種類 折射望遠鏡(雙凸透鏡) 利用長焦的物鏡和短焦的目鏡所組成 物成像於目鏡的焦點上，再由目鏡成像於無限遠處

2. 放大率M = - fo/fe 故物鏡焦距愈長，目鏡焦距愈短時放大率愈大

b. 折射望遠鏡(凸、凹透鏡) α β

c. 反射式望遠鏡