2.2 光的全內反射 1 2 3 鉛筆不見了 全內反射的臨界角 臨界角與折射率 進度評估 5 全內反射的例子 進度評估 6 2.2 光的全內反射 鉛筆不見了 全內反射的臨界角 臨界角與折射率 進度評估 5 全內反射的例子 進度評估 6 1 2 3 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

鉛筆不見了 把鉛筆插入空試管。 然後把試管放入一個載有水的容器， 鉛筆便不見了！ 如果把水加進試管，鉛筆又會再次出現！ 2.5 「隱形」鉛筆 錄像片段 2.5 「隱形」鉛筆 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

2.2 光的全內反射 模擬程式 2.4 全內反射 實驗 2b 全內反射 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

光線以不同角度射入半圓形玻璃塊平直一側的內表面： 1 全內反射的臨界角 光線以不同角度射入半圓形玻璃塊平直一側的內表面： 入射線分為兩條光線： 一條反射回玻璃內，另一條則折射到空氣中。 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

1 全內反射的臨界角 入射線同樣分為兩條光線。 折射角 = 90 折射線僅可射出玻璃表面。 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

1 全內反射的臨界角 入射線完全反射回玻璃內， 再沒有折射線。 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

如果 i > C ，光線就會完全反射回玻璃塊內。 1 全內反射的臨界角 臨界角 (C )： r = 90°時的入射角 如果 i > C ，光線就會完全反射回玻璃塊內。  玻璃塊的表面就像一面平鏡。  全內反射 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

光線必須從光密介質射入光疏介質，才會出現全內反射。 1 全內反射的臨界角 注意： 光線必須從光密介質射入光疏介質，才會出現全內反射。 如果光線從光疏介質射入光密介質， 無論 i 有多大，都不會發生全內反射。 錄像片段 2.7 水中的全內反射 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

2 臨界角與折射率 當折射角 = 90，入射角 = C 即 n sin C = 1  sin 90° n = 1 sin C 或 2 臨界角與折射率 當折射角 = 90，入射角 = C 即 n sin C = 1  sin 90° n = 1 sin C 或 C = sin–1 n  n：介質的折射率 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

2 臨界角與折射率 下圖顯示了反射線和折射線怎樣改變： 例題 7 求光線的路徑 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

2 臨界角與折射率 錄像片段 2.8 鈕扣不見了 錄像片段 2.9 「魔幻立方」 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

下列哪個角度顯示玻璃和空氣交界面的臨界角？ 進度評估 5 – Q1 下列哪個角度顯示玻璃和空氣交界面的臨界角？ B A C D 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

介質 折射率 臨界角 水 1.33 有機玻璃 1.50 玻璃 1.50 – 1.70 水晶 30.0 鑽石 24.4 48.8 進度評估 5 – Q2 試完成下表。 介質 折射率 臨界角 水 1.33 有機玻璃 1.50 玻璃 1.50 – 1.70 水晶 30.0 鑽石 24.4 48.8 41.8 36.0 – 41.8 2.00 2.42 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

3 全內反射的例子 a 光導纖維 光線可以由玻璃纖維的一端傳播到另一端。 光線射到玻璃纖維的內壁上時，會發生全內反射， 3 全內反射的例子 a 光導纖維 光線可以由玻璃纖維的一端傳播到另一端。 光線射到玻璃纖維的內壁上時，會發生全內反射， 由一邊內壁反射到另一邊內壁。 錄像片段 2.10 光纖 錄像片段 2.11 水光導 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

用於通訊（如果把激光射進光纖，訊號就可以高速傳送） a 光導纖維 光導纖維（光纖） 由高純度的玻璃製成 纖細柔軟 用於通訊（如果把激光射進光纖，訊號就可以高速傳送） 可用於「光導管」，讓醫生觀察病人體內的器官 錄像片段 2.12 內窺鏡 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

a 光導纖維 例題 8 光纖 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

3 全內反射的例子 b 稜鏡作為反射鏡 平面鏡一般由以下物料組成： 一塊玻璃片 一層在背面鍍上的 反光物料 3 全內反射的例子 b 稜鏡作為反射鏡 平面鏡一般由以下物料組成： 一塊玻璃片 一層在背面鍍上的 反光物料 光線在玻璃兩個內表面來回反射數次，形成多個模糊的像。(I1、I3、…)  使主像 I2 變得不清晰。 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

光線射到玻璃稜鏡的內表面時，如果入射角 > C ，稜鏡就會成為一面全反射鏡。 b 稜鏡作為反射鏡 光線射到玻璃稜鏡的內表面時，如果入射角 > C ，稜鏡就會成為一面全反射鏡。 稜鏡不會產生多個像 很多光學儀器都使用稜鏡來得到質素較高的像 例如照相機、潛望鏡和雙筒望遠鏡。 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

b 稜鏡作為反射鏡 稜鏡也被應用於 汽車的頭燈反光鏡 和公路上的貓眼石。 模擬程式 2.5 光迷宮 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

3 全內反射的例子 c 海市蜃樓 在天氣炎熱的日子，有時我們會看到遠處的路上有一灘水  天空的倒影  海市蜃樓（沙漠中常見的現象） 3 全內反射的例子 c 海市蜃樓 在天氣炎熱的日子，有時我們會看到遠處的路上有一灘水  天空的倒影  海市蜃樓（沙漠中常見的現象） 錄像片段 2.13 水族箱裏的海市蜃樓 錄像片段 2.14 飛機場上的海市蜃樓 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

c 海市蜃樓 接近地面的空氣較熱，空氣的折射率較小  光線從天空射向地面，它的傳播方向會因 折射而逐漸接近水平。 最後，光線會發生全內反射  光線從天空射向地面，它的傳播方向會因 折射而逐漸接近水平。 最後，光線會發生全內反射 我們看到全內反射下天空的影像 來自天空的光線 冷空氣 發生全內反射 暖空氣 熱空氣 天空的影像 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

3 全內反射的例子 d 鑽石 折射率極大  可以把入射的光線 全部反射出來  閃閃生輝 3 全內反射的例子 d 鑽石 折射率極大  可以把入射的光線 全部反射出來  閃閃生輝 表面須切割成特定角度 ，否則光線會從鑽石底部或側面射出 上蜃景 例題 9 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

3 全內反射的例子 例題 10 鑽石與玻璃 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

3 全內反射的例子 e 魚的視域 在水裏，魚和潛水員都可以看到水面上的一切，但是視域卻會壓縮成一個約98 的圓錐。 3 全內反射的例子 e 魚的視域 在水裏，魚和潛水員都可以看到水面上的一切，但是視域卻會壓縮成一個約98 的圓錐。 圓錐以外的水面就像一面鏡子。 錄像片段 2.15 水族箱裏的全內反射 例題 11 潛水員視域的直徑 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

進度評估 6 – Q1 小雲將光纖附在手電筒上。 手電筒亮着時，光纖會出現以下哪個情況？ B A 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射

光線沿水平方向射向稜鏡。 下列哪幅光線圖是正確的？ （稜鏡的臨界角 = 42） A B C 進度評估 6 – Q2

完 第 3A 冊 單元 2.2 光的全內反射