第三章 光的反射 3-1 光的反射定律與平面鏡 3-2 拋物面鏡 3-3 球面鏡.

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1 第三章 光的反射 3-1 光的反射定律與平面鏡 3-2 拋物面鏡 3-3 球面鏡

2 3-1 光的反射定律與平面鏡 (1/4) 光的反射定律 1.入射線、反射線、法線位在 上， 同一平面 且入射光線和反射光線位在 的兩側。
1.入射線、反射線、法線位在 上， 且入射光線和反射光線位在 的兩側。 同一平面 法線 2.入射角=反射角。

3 3-1 光的反射定律與平面鏡 (2/4) 光的單向反射 v.s. 漫反射 [問題]：如上圖，請試著在生活中找到
『單向反射』與『漫反射』各一例。 例題3-1 例題3-2

4 3-1 光的反射定律與平面鏡 (3/4) 平面鏡的成像 1.成像位置： 物距=像距 (SO=S’O) 2.成像性質：
左右相反、正立的等大虛像。 [註]：實像是由實際光線交會所成的像； 虛像則是由光線的延長線交會所成的像。 例題3-3 例題3-4

5 3-1 光的反射定律與平面鏡 (4/4) 光徑的可逆性 光線可以沿同一路徑逆向行進的現象。

6 3-2 拋物面鏡 (1/3) 凹拋物面鏡特性光線 1.平行主軸的入射光線，反射後通過焦點。 2.通過焦點的入射光線，反射後平行主軸。 F F

7 3-2 拋物面鏡 (2/3) 凸拋物面鏡特性光線 1.平行主軸的入射光線，反射光線的延長線 。 通過鏡後虛焦點
2.延長線通過虛焦點的入射光線，反射後 。 平行主軸 F

8 3-2 拋物面鏡 (3/3) 拋物面鏡的應用 1.反射式天文望遠鏡利用拋物面接收遠方光線。 2.接收無線電波的碟型天線。
3.探照燈將平行光束傳送至遠方。

9 3-3 球面鏡 (1/10) 面鏡各部名稱 1.鏡頂：面鏡的中心點(O點)。 2.曲率中心：圓球的球心(C點)。
3.主軸：連接鏡頂與曲率中心的一直線。 4.焦點：平行主軸的近軸光線反射後共同通過的一點(F點) 5.焦距：焦點至鏡頂的距離f。 O O C F F C

10 3-3 球面鏡 (2/10) 球面鏡的特性光線 1.平行主軸的入射光線，反射後通過焦點 2.通過焦點的入射光線，反射後平行主軸
3.通過球心的入射光線，反射線沿原路徑返回 4.入射鏡頂的光線，反射線與入射線對稱於主軸 O C F O F C

11 3-3 球面鏡 (3/10) 凹面鏡成像- 物體位在無窮遠 1.成像位置：在焦點 上 2.成像性質：一光點 F

12 3-3 球面鏡 (4/10) 凹面鏡成像- 物體位在球心外 1.成像位置：在球心與焦點之間 2.成像性質：倒立縮小實像 物體 C 像 F

13 3-3 球面鏡 (5/10) 凹面鏡成像- 物體位在球心處 1.成像位置：在球心處 2.成像性質：倒立等大實像 物體 C F 像

14 3-3 球面鏡 (6/10) 凹面鏡成像- 物體位在球心和焦點之間 1.成像位置：在球心外 2.成像性質：倒立放大實像 物體 C F 像

15 3-3 球面鏡 (7/10) 凹面鏡成像- 物體位在焦點上 1.成像位置：在無窮遠 2.成像性質：無像 物體 C F

16 3-3 球面鏡 (8/10) 凹面鏡成像- 物體位在焦點和鏡面之間 1.成像位置：在鏡面後方 2.成像性質：正立放大虛像 物體 C F 像

17 3-3 球面鏡 (9/10) 凸面鏡成像 1.成像位置：在鏡面後方 2.成像性質：正立縮小虛像 物體 像
C 物體 像 F [註]：若物體愈接近鏡面，則成像位置也愈接近鏡面， 且漸大（仍較原物體為小）。

18 3-3 球面鏡 (10/10) 面鏡成像公式 1 p + q = f p f ho hi q m= ho = - hi q p 成像放大率
C p f ho hi q m= ho = - hi q p 成像放大率 例題3-5 例題3-6 例題3-7

19 例題3-1 如圖(a)所示，光線以AO方向入射於平面鏡M上的 O點，OB為其反射光線。若將平面鏡以通過O點 且垂直入射面的直線為轉軸，轉動θ角至PP‘的 位置，則AO的反射光線變成為OB‘，反射光線偏轉 的角度φ為何？ (a) (b)

20 例題3-2 在下圖中，兩平面鏡M和M‘鏡面互相垂直，一 入射光線沿AB方向射至平面鏡M，其反射光線 沿BC至平面鏡M‘，再經反射後沿CD方向射出， 求入射光線經此兩次反射後的總偏轉角度為何？

21 例題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？

22 例題3-4 在下圖中，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。

23 例題3-5 一物體長2 cm，置於焦距為10 cm 的凹面鏡前 30 cm 處，回答下列各題： (1)作圖決定成像的位置。 (2)利用面鏡公式，計算像的位置和像長。 (3)若將凹面鏡改為凸面鏡，重答以上兩題。

24 例題3-6 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？

25 例題3-7 月球和地球之間的距離為3.84 × 108 m，月球的 直徑為 3.48 × 106 m，若以焦距為0.20 m的 凹面鏡觀測月球，則所生成的像的直徑是多少？