課程名稱：面鏡成像 編授教師： 中興國中 楊秉鈞

 光的反射

光的反射  光的反射：光遇障礙物， 發生改變的現象  光遇障礙物，折回 的現象  光的反射，其偏折方向遵循光的 定律（水波、聲波、光波..） 行進方向 原介質 反射 法線是假想線

光的反射定律  光的反射定律：光照射到任何表面時遵循： （1）入射光、反射光分別在 線的兩側，且此三直線在同一平面 （2）入射角 反射角。（ ） （媒體：1；2） 法 等於 法線 入射光 反射光  法線：與障礙物表面垂直的直線  入射角：入射光與法線的夾角  反射角：反射光與法線的夾角 障礙面   若入射光的入射角增加（減少）時，其反射角也隨之增加（減少）  若入射光與法線重合時，其反射光循原路徑（反射角＝入射角＝0）

入射光與反射光性質比較 入射光 反射光 行進方向 波速 V 頻率 f 週期 T 波長 λ 振幅 改變 不變 不變 不變 不變 較大 改變，減小  入射光與反射光都在同一介質，所以波速相同 （波速取決於介質，介質相同時波速就相同）

光反射的類別 單向反射 漫反射 （漫射） 單向反射： 一束平行光照射在 平面時 其反射光彼此 。 單向反射： 一束平行光照射在 平面時 其反射光彼此 。 漫反射（漫射）： 一束平行光照射在 平面時 其反射光彼此 。  仍遵循反射定律 入射角＝反射角 光滑 粗糙 互相平行 不互相平行 （媒體：1 ）

範例解說 1.左下圖 A、B 兩平面鏡互相垂直，入射光 Ⅰ與 A夾30度角，則： （ ）對A而言，入射角為多少度？(A)30(B)60(C)90(D)120。 （ ）A 的反射光對 B 而言，入射角為多少度？ 　(A)30　(B)60　(C)90　(D)120。  若此光線於入射B平面鏡後之反射光Ⅱ，則入射光 Ⅰ與反射光Ⅱ， 有何特徵？ 。 B A 兩平面鏡垂直時，入射光Ⅰ與反射光Ⅱ彼此平行 Ⅰ 30° 60° 30° 60° Ⅱ 2.如右圖，一入射光垂直於障礙面，則：  入射角 度  反射角 度  垂直入射 ，循原路徑反射 （媒體：1 ）

範例解說 3.附圖為光線反射之示意圖。與兩鏡面夾角為120°，有一光線射向 鏡面，且與鏡面之夾角為 40°，則：  光線射向鏡面 MO 時之入射角等於 度。  光線從鏡面 ON 反射時之反射角等於 度。  角度θ等於 度。 50 70 20 50° 50° 40° 70° 70° 20° 20°

範例解說 面鏡與法線一起轉 4. （ ）如附圖為某一入射光，經平面鏡反射後，光的行進路徑， 則下列敘述何者正確？　(A)將平面鏡向左平移 後，入射角 會變小　(B)將平面鏡向右平移後，反射角會變大　(C)將平 面鏡順時針轉動20°後，反射角會變大 (D)將平面鏡逆時針 轉動 20°後，入射角會變大。 C 原入射角 （A）、（B）平面鏡平移  入射角與反射角不變  入射光與反射光固定不變 ● 20° 新反射光 （C） 平面鏡順時針轉動 20°時：  入射角與反射角均 。  入射光不動。  反射光 時針轉 。 增加 20° 順 40°

範例解說 面鏡與法線一起轉 4. （ ）如附圖為某一入射光，經平面鏡反射後，光的行進路徑， 則下列敘述何者正確？　(A)將平面鏡向左平移 後，入射角 會變小　(B)將平面鏡向右平移後，反射角會變大　(C)將平 面鏡順時針轉動20°後，反射角會變大 (D)將平面鏡逆時針 轉動 20°後，入射角會變大。 C 新反射光 原入射角 ● 20° （D）平面鏡逆時針轉動 20°時：  入射角與反射角均 。  入射光不動。  反射光 時針轉 。 減少20° 逆 40°

 面鏡的種類 湖中倒影  光的反射

面鏡的種類與應用  面鏡種類：以反射面的 來區分三類 曲度 平面鏡 凹面鏡 凸面鏡  湯匙內側  手電筒  太陽爐  汽車車前燈  面鏡種類：以反射面的 來區分三類 曲度 平面鏡 凹面鏡 凸面鏡  湯匙內側  手電筒  太陽爐  汽車車前燈  湯匙外側  汽車後視鏡  轉彎口反光鏡  商店反光鏡  鏡子  光滑的表面（湖面）

 平面鏡的成像

平面鏡成像性質討論 實驗法  平面鏡成像性質 ： （1） （2） （3） （4） 。 大小相等 左右相反 物距＝像距 正立虛像  平面鏡成像性質 ： （1） （2） （3） （4） 。 大小相等 左右相反 物距＝像距 正立虛像 ◎ 程序：  透明光碟盒立起，下方墊白紙  10 元銅幣放在盒蓋前方  眼睛自銅幣一側向盒方向看  可在異側紙上，看見銅幣的像 ◎ 觀察：  右手握筆將銅幣像畫出  觀察銅幣像與原幣有何異同  銅幣像上的耳朵是右邊或左邊  像與到盒蓋的距離關係  原幣遠離透明板時，像如何移動 （媒體：1，2’9”）

平面鏡成像性質討論 作圖法  平面鏡成像性質  由光源作數條光線通過面鏡，依反射定律作圖 （1） （2） （3） （4） 。 大小相等  平面鏡成像性質  由光源作數條光線通過面鏡，依反射定律作圖 （1） （2） （3） （4） 。 大小相等 左右相反 物距＝像距 正立虛像 平面鏡 Q：針孔成像是實像或虛像？ 實像 A A’ ● ● 鏡前 鏡後  虛像的性質：  是作圖法中光延長線的交點  眼睛可見但不能成像在紙屏上

反射面性質與成像 光滑鋁箔面 有縐褶的鋁箔面  表面光亮而平滑的表面，成像愈清楚

平面鏡成像動畫 （媒體： 1 ） （動畫來源：南一媒體）

範例解說 B 法： STEP：  標鏡面找物像  對鏡畫端線  區域即視野 鏡面 1. （ ）如圖，甲、乙、丙三點位於一平面鏡前，E 點為眼睛所 在處。則眼睛可從平面鏡中看到哪幾個點的像？ 　(A)丙　(B)甲、乙　(C)乙、丙　(D)甲、乙、丙。 B 法： STEP：  標鏡面找物像  對鏡畫端線  區域即視野 鏡面   甲’  乙’ 丙’

範例解說 B 法： STEP：  標鏡面找眼像  對鏡畫端線  區域即視野 鏡面 眼像 1. （ ）如圖，甲、乙、丙三點位於一平面鏡前，E 點為眼睛所 在處。則眼睛可從平面鏡中看到哪幾個點的像？ 　(A)丙　(B)甲、乙　(C)乙、丙　(D)甲、乙、丙。 B 眼睛朝鏡中 能看見鏡前視野範圍 法： STEP：  標鏡面找眼像  對鏡畫端線  區域即視野 鏡面 眼像

範例解說 2. （ ）一表面無數字之時鐘掛於牆上，平面鏡內所見時鐘之像 所指示之時間為4時15分，如附圖所示，則此時之正確 時間應為：(A) 4時15分　(B) 8時45分　(C) 7時45分　 (D) 3時22分 C 從紙背看 相加為 12小時 3. （ ）桌面上有一直立的平面鏡，鏡前平放一張 印有「自然」字 樣的白紙如上圖。若從鏡子正前方觀察，下列哪一個 是「自然」字樣在鏡中所呈的像？ (A)　 (B) (C) 　 (D) B

範例解說 （B）        

範例解說 4.小華身高170公分、眼睛距頭頂 6公分，今欲懸掛一平面鏡，能夠看見其全身像，則所需最小鏡長為X公分，鏡底距離地面為Y公分，則： X＝ ，Y＝ 。 85 牆 鏡長 眼 ● 人 像

範例解說 4.小華身高170公分、眼睛距頭頂 6公分，今欲懸掛一平面鏡，能夠看見其全身像，則所需最小鏡長為X公分，鏡底距離地面為Y公分，則： X＝ ，Y＝ 。 85 82 人 牆 像 ● 眼 鏡長

 凹面鏡的成像 玫瑰花緊靠凹面鏡時  看見正立放大虛像 人往湯匙內側看  看見倒立縮小的像

成像討論一：當光源在無窮遠  凹面鏡（反射面為 面）成像： （1）當光源在無窮遠（ ）時：入射光線為 。  ：與凹面鏡中心點垂直的直線  成像口訣： 。  成像性質：  像的實虛： 。  像的位置：在 側的 上，稱為 。  像的大小： 。 凹  平行光束 主軸 平行主軸，通過焦點  反推求法線、入射角、反射角 同 一點 焦點 F 實像 焦點 F 主軸 ● 成像口訣  平行主軸的入射光，反射光會通過焦點

凹面鏡 光源在無窮遠的應用 法國歐德洛太陽爐 小型太陽爐 奧運聖火點燃 ( 1，1’53”）  應用： 奧運聖火點燃、 法國歐德洛太陽爐、 小型太陽爐 （媒體：1，25”） ( 2，18”） ( 3，3’6”）  實像的性質：  是作圖法中實際光線的交點  眼睛可見，亦能成像在紙屏上 ( 4，2’23”）

成像討論二：當光源在焦點上  凹面鏡（反射面為 面）成像： （2）當光源在焦點上（ ）時：入射光線為 。  成像口訣： 。  成像性質：  像的實虛： 。  像的位置：在 。  像的大小： 。 凹 F 放射光束 通過焦點，平行主軸 /  焦點 F 主軸 ● 成像口訣 通過焦點的入射光，反射光會平行主軸 （1）當物置  處，像在 F 上 （2）當物置 F 上，像在  處  可說明光具有可逆性

凹面鏡 光源在焦點上的應用 奧運聖火點燃 法國歐德洛太陽爐 汽車車燈 手電筒 探照燈  應用： 汽車車燈、手電筒、 探照燈  應用： 汽車車燈、手電筒、 探照燈 （媒體：1，32”） 小型太陽爐

凹面鏡成像動畫 （媒體： 1 ） （動畫來源：南一媒體）

 凸面鏡的成像 湯匙的外側（凸面鏡）  看見正立縮小的像

凸面鏡成像討論  凸面鏡（反射面為 面）成像： （1）成像性質： 成像恆為 。  像的實虛： 。  像的位置：在 。  像的大小： 。 凸 鏡後 正立縮小虛像 虛像 縮小 凸面鏡 正立縮小虛像 （fig. from：觀念物理）  虛像的性質：  是作圖法中虛擬光線延長的交點  往鏡中看時眼睛可見，但不能成像在紙屏上 鏡前的人

凸面鏡的應用 Objects in mirror are closer than they appear. 轉彎口反光鏡 汽車後視鏡 Objects in mirror are closer than they appear.  The mirror is ： 凸面鏡 （媒體：1，32”）

凸面鏡成像動畫 （媒體： 1 ） （動畫來源：南一媒體）

面鏡的成像性質 平面鏡 凹面鏡 凸面鏡 應用原理 反射定律 光特性 成 像 性 質 正倒立 像大小 像實虛 垂直入射 原路反射 會聚光 （媒體： 1，2’13” ） 平面鏡 凹面鏡 凸面鏡 應用原理 反射定律 光特性 成 像 性 質 正倒立 像大小 像實虛 垂直入射 原路反射 會聚光 發散光 正立或倒立 （隨物距而變） 正立 正立 放大、相等或縮小 （隨物距而變） 相等 縮小 虛像或實像 （隨物距而變） 虛像 虛像

課程結束