5.光 陽光照耀下，呈現出美妙的色彩及多變的景象！每天清晨整理儀容，在鏡中為何可見到自己清晰的面貌？光遵循什麼原理，使得這個世界色彩豐富、奇麗變幻呢？ <PowerClick><Answer>1</Answer><Option>1</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理

5.光 人類對光的認識 光的傳播 光的反射與折射現象 光與生活 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理

5-1人類對光的認識 人對環境的認知主要來自視覺，有光我們才能看得見這個世界、了解這個世界。 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理

光學發展簡史_反射定律 墨翟（468～376 B.C.）所著的墨子一書，載有光的直線傳播、面鏡成像等現象，並對面鏡成像提出一些經驗規則 歐幾里德（Euclid , 330～275 B.C.，希臘人）在光學一書中對平面鏡成像進行研究，並指出反射角與入射角相等的關係 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理

光學發展簡史_折射定律 阿爾哈金（Alhazen , 965～1038，阿拉伯人）研究球面鏡、拋物面鏡，並發明凸透鏡以及描繪眼構造 伽利略首先使用天文望遠鏡1607年還嘗試測量光速但未成功； 司乃耳（Willebrord Snell , 1591～1626，荷蘭人）由實驗歸納出折射定律 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理

光學發展簡史 格里馬第（Francesco Grimaldi , 1618～1663，義大利人）首先觀察到光的繞射（diffraction）現象。 牛頓曾以稜鏡進行光的色散實驗，發現白光是由數種色光所組成_色散現象。 隆美耳（Ole RÖmer , 1644～1710，丹麥人）由觀測木星的衛星，首次測定光速約為2.15×108 m/s 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理

光學發展簡史_光的微粒說 牛頓開始思考光的本質究竟為何？他從自己所建立的力學觀點出發，發表光的「粒子說」，認為光是由微小粒子組成，並遵守力學定律，因而可解釋光的直線傳播，並推導出光的反射與折射定律。同時也預測了光在介質中（如水或玻璃等）的光速比在空氣中快。 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理

光學發展簡史_光的波動說 惠更斯（Christiaan Huygens , 1629～1695，荷蘭人）則提出光的「波動說」，經由充滿在宇宙空間中的以太（ether），像水波般向四面八方傳播。由波的現象也可以說明反射定律及折射定律，並且預測光在介質中的速率應較空氣中慢。 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理

Q1.雷射光束通過兩條細縫，在螢幕上可能形成何種圖形呢？ slits Screen Laser Beam <PowerClick><Answer>4</Answer><Option>7</Option><Point>1</Point></PowerClick> 1 2 3 4 5 6 7 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理

光學發展簡史_光的波動說(干涉實驗) 十九世紀初期，楊氏（Thomas Young , 1773～1829，英國人）以實驗證實了光的干涉現象，這是波動說才能解釋的現象 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理

Q2.下面的實驗中小球的影子形狀為何? 1. 2. 3.皆有可能 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理 <PowerClick><Answer>3</Answer><Option>3</Option><Point>1</Point></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理

粒子與波的爭論_Poisson's spot (1) Fresnel and Poisson In 1818 the French Academy held a competition for scientists. Fresnel entered with a paper about diffraction of light. Diffraction is when a wave bends to get behind something. Particles don't do that. If you hold a shield in front of you, you don't have to worry about things bending around it to get at you. However, waves do diffract. If you watch a wave go past something like a big rock in the water, you see that it bends and gets in behind the rock. If light diffracts then it is a wave. One of the judges, Poisson, hated the wave theory. He was sure that light was made of particles. Fresnel's paper was brilliant, but Poisson was determined that it couldn't win. So Poisson thought about it and said that it light diffracts then shadows can't be completely black, some of the light bends to get behind. If you look at the shadow of a small circular object, the light bending from all sides would add up especially strongly in the middle. This means that in the middle of the shadow, there would be a faint bright spot. Poisson was now convinced that he had shown how ridiculous the wave theory really was. He presented his idea to the other judges to prove that they couldn't possible make Fresnel the winner. 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理

粒子與波的爭論_Poisson's spot (1) Another judge, Arago, decided to test it for himself. He did the experiment as Poisson had described and discovered - to everybody's surprise - that there was indeed a bright spot in the middle of the shadow! So instead of proving that Fresnel was wrong, Poisson had done something very important for proving that Fresnel was right - he had used Fresnel's theory to make a prediction that was so wild sounding that if it was true it almost certainly meant that Fresnel's theory was right. Poisson had to give up! He had proven the thing he wanted to show was wrong. Fresnel won the contest, and the spot was named Poisson's Spot. This gives him the credit he deserves for his part of proving the theory to be true, but it was also very embarrassing for him. 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理

光學發展簡史_測量光的速度 1850年兩位法國人菲左（Armand Fizeau , 1819～1896）和傅科（Jean Foucault , 1819～1868）分別測出光在空氣中及水中的速率，確認在水中的光速較慢，使光的「波動說」得以確立 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理

Q3.下圖轉盤與遠方反射鏡距離100m，轉盤上共有30個齒隙，轉盤最慢每秒要轉幾圈才能讓燭光由一個齒隙射出，由下一個齒隙射入？ 50 500 5000 50000 500000 <PowerClick><Answer>4</Answer><Option>5</Option><Point>1</Point></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理

光學發展簡史_電磁學理論 馬克士威建立了電磁學理論，推導出電磁波的存在，並算出電磁波以光速傳播，因而認為光是一種電磁波。 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理

光學發展簡史_證實電磁波存在 1888年赫茲以實驗證實了電磁波的存在。 電磁波的波長範圍極廣，由伽傌射線約10-15m到無線電波約109m。可見光也屬於電磁波，波長範圍僅為電磁波譜中極窄的一段，約在400nm（紫光）到750nm（紅光）之間 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理

光學發展簡史_光波有粒子性 二十世紀初期，因電磁波理論無法解釋光電效應（photo-electric effect）的結果，而由愛因斯坦（Albert Einstein , 1879～1955，德裔美國人）提出「光子說」才得到圓滿的解釋，他認為電磁波是由許多「光子」組成，具有粒子性 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理

光學發展簡史_光的二象性 今天，我們認為光有時呈現波動性，有時呈現粒子性需要視光與周遭所處狀況來決定其性質。光的粒子性與波動性須交互使用，才能完整地描述光的現象。 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理

令人困惑的二象性 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理

能量與動量 反射與折射 波動性與粒子性 動能與位能 Q3.光的二象性是指光具有 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理 <PowerClick><Answer>3</Answer><Option>4</Option><Point>1</Point></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理

你應該知道 光學發展史 光速的測量 光的理論發展 光與電磁波 光電效應 光的二象性 粒子的二象性 2006/09 國立苑裡高中 高一基礎物理