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光學 標題:鏡子的反射與成像
1:黃福坤 (研究所)張貼:2004-02-01 18:01:00:
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鏡子的反射與成像學習單



光線遇到鏡面時會反射,而且滿足入射角等於反射角。
以下動畫顯示由於鏡子的反射, 在鏡子後面形成影像的物理.

若無法瀏覽動畫請點選使用問題



使用說明:
中間有虛線的代表靜止。
左邊有塗有不同顏色的面具,右邊則顯示其所形成的像的外型。
以滑鼠移到面具內會顯示該點所發出光點到達鏡面光線的路徑。
注意:左邊反射光線路徑的範圍也同時顯示能看到該像點的範圍。
在面具內四處移動將會在對應的像點上塗色。
若在面具區域內按下滑鼠鍵後拖動滑鼠,可以移動面具的位置。
若在其他區域按下滑鼠鍵:
會顯示該點所發出光線的路徑。
拖動滑鼠四處游動可以繪圖並顯示對應鏡射圖案。
若是按下滑鼠右鍵則會出現點光源 右邊也會出現一個虛擬點光源
注意觀察兩點光源所發射出的光線在遇到鏡面處有何關係?


學習活動: 下載 word 檔案 (教師可下載本學習單讓學生填寫)
希望網友能利用學習單的內容 思考並嘗試回答 並能更進一步體會其中的物理概念
看到問題後 可利用 (觀看動畫) 回去觀察動畫內容, 再利用上方回前頁 回到原來問題


鏡子的反射與成像: 學習單作者 台北市私立復興中學何成玥老師

光遇鏡子會反射,且滿足入射角等於反射角

動畫中左側是一面具,中央直線代表鏡子,右側為鏡子前面的人觀察到鏡子裡面的像

一、 觀察面具與像的位置關係---按下滑鼠左鍵拖曳面具,可移動面具位置 (觀看動畫)

甲、 面具往上移動時,像如何移動?
乙、 面具遠離鏡子時,像與鏡子的關係如何改變?
丙、 面具到鏡子的距離和像到鏡子的距離有什麼關係?
丁、 面具移動時,像的大小長短有沒有改變?
二、 你想知道面具發出的光線遇到鏡子會發生什麼事嗎?
甲、 將滑鼠移到面具上的任何一個顏色區域,你看到什麼?
乙、 將滑鼠移到綠色區域,可看到時一條綠色光線由區域發出,光遇到鏡子後,光的行徑方向有何變化?
丙、 請檢查光線遇到鏡子時,是否滿足入射角等於反射角?
丁、 仔細觀察圖中綠色線條與白色線條有什麼關係?
戊、 想一想在鏡子前的人為什麼可以看到鏡子中的像呢?
己、 移動滑鼠試試其他顏色區域,發出的光線規則是否和你得到的結論一致?
庚、 人能夠看到鏡子後的像,是真的有光線由鏡子後發出嗎?或是什麼原因?
辛、 在灰色背景區域中按住滑鼠左鍵拖曳,自創線條或寫字,看看鏡子裡面成像如何?
壬、 如果想要清理畫面,將面具按住滑鼠左鍵拖曳即可。
己、挑戰題: 人必須在哪些區域內才可能從鏡子內看得到面具? 你能找得出來嗎?你能理解若想在鏡子前固定位置觀看自己全部的身體,只要身高一半的鏡子就可以了?你能說出為什麼嗎?
三、 點光源的光線遇到鏡子的情形 (觀看動畫)
甲、 在鏡子前面區域按下滑鼠右鍵,你可以看到藍色的點光源及鏡子後白色虛擬光源
乙、 測量藍色光源到鏡子的垂直距離【 】;虛擬光源到鏡子的垂直距離為【 】,兩者有什麼關係?
丙、 你能不能找出光在行進的時候所遵守的規律?
丁、 想一想,是什麼原因使得鏡子前面的人可以看到鏡子裡的像?
四、 在這個動畫操作觀察中你學到了什麼?

歡迎中學老師針對本網站動畫 設計學習單 幫助學生學習!
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2:chingyiscuc (大學理工科系)張貼:2006-09-25 16:57:00: [回應上一篇]

黃教授您好:

不好意思想請問一下,這一個動畫是否有.java的檔案?

我有將相關檔案找了一遍之後,只有找到.class的檔案

但可能需要java的原始檔

若教授手邊有的話是否可以提供,非常感謝!


3:黃福坤(研究所)張貼:2006-09-25 17:20:36: [回應上一篇]
一般網友需要的是離線使用動畫的功能況且本動畫是八九年前用jdk1.0.2製作的
因此通常傳送相關檔案時都沒有附上原始檔
你所需的原始檔已經傳到你的電子郵件處 但是可能需要修改部分程式才能在目前jdk版本上編譯

4:wuli (高中職)張貼:2008-10-11 16:39:34: [回應上一篇]

像是成在鏡子表面的,而不是成在鏡子後面的。從物D點上發出的光的確是可以照到鏡子的任何一點,但是,比如說黃色的光綫雖然也是從物的D點上發出的,但是這個光綫却無法進入觀察者的眼睛,這條光綫對于具體的觀察者來說有什麽意義呢?我們都知道,如果鏡子不足够大,是無法看到觀察者的全身的,雖然觀察者全身都有光綫反射出來。

關于光綫的會聚,看起來有兩個會聚點,如上圖所示,A點和C點,但事實上确只有A點是事實上的光綫的會聚點,而不是鏡子後面的C點。

要承認像是成在鏡子表面的。因爲鏡子遵守反射定律,所以在物、鏡子位置都一定的情况下,觀察者必須在一定的角度才可以看到鏡子上的物的像。我在頂樓已經說過了,像的大小“可以用將被成像的物放在平面鏡後面一定距離的方法來確定”。這個放在背後的物只有這個意義。

我們是如何確定凸透鏡成像的像的大小的呢?我們是通過一些綫條來確定的。同樣我們也可以通過一些綫條來確定平面鏡成像的像的大小。這個方法就是將物放在平面鏡後面一定距離來確定。這個距離等于鏡子上的反射點到物上的入射點的距離。


5:黃福坤(研究所)張貼:2008-10-11 17:26:49: [回應上一篇]
你將其他討論串相同的內容再此張貼
並非動畫中所發射光線都會進入觀察者眼睛
網頁中並未如此描述 (或許因為你並沒有仔細看本討論串詳細內文,才誤解動畫的意思)
況且內文提出
挑戰題: 人必須在哪些區域內才可能從鏡子內看得到面具? 你能找得出來嗎?

就是希望網友思考 觀察者必須要在哪些區域才可看到反射光線
若對此點還有疑惑,  本網站另外有動畫專門針對該點而設計
歡迎你好好體會 並詳細閱覽!

6:wuli (高中職)張貼:2008-10-11 19:12:35: [回應上一篇]

Quote:
在 2008-10-11 17:26:49, 黃福坤 寫了: 你將其他討論串相同的內容再此張貼 並非動畫中所發射光線都會進入觀察者眼睛 網頁中並未如此描述 (或許因為你並沒有仔細看本討論串詳細內文,才誤解動畫的意思) 況且內文提出 挑戰題: 人必須在哪些區域內才可能從鏡子內看得到面具? 你能找得出來嗎? 就是希望網友思考 觀察者必須要在哪些區域才可看到反射光線若對此點還有疑惑,  本網站另外有動畫專門針對該點而設計歡迎你好好體會 並詳細閱覽!

因爲題目中提到了成像,我認爲其內容是有問題的,所以在這奡ㄔX討論,像到底成在什麽地方的問題。希望不要再認爲像是成在鏡子後面的。

像的大小如何確定?難道鏡子成像都是与物的大小一樣?注意按照你的邏輯在鏡子後面成的像是一定与物的大小一樣的。

我想,我們不應該將錯誤的東西傳播給學生! 

平面鏡并沒有會聚光綫的作用,而只有反射光綫的作用。平面鏡把從一點發射出來的光反射到不同的方向。而你的圖象則給人平面鏡可以會聚光綫的作用。 



[ 這篇文章被編輯過: wuli 在 2008-10-11 19:23:27 ]
7:黃福坤(研究所)張貼:2008-10-11 22:18:26: [回應上一篇]
本動畫主要是透過發散的反射光線 (反射光線並沒有會聚,反而是發散, 卻讓你誤解成會聚?)
但是若有觀察者 觀察到這些反射光線時 觀察者會依據經驗詮釋 認為像位於鏡後
因此稱為虛像(與實像有別)!
平面鏡 成像 像的大小會和物一樣
可是其他凹凸面鏡則會呈現 變形 並非完全一樣 相關狀況歡迎參考本網站相關動畫!

8:loge榮譽點數126點 (研究所)張貼:2008-10-12 08:42:21: [回應第6篇]
Quote:
在 2008-10-11 19:12:35, wuli 寫了:

平面鏡并沒有會聚光綫的作用,而只有反射光綫的作用。平面鏡把從一點發射出來的光反射到不同的方向。而你的圖象則給人平面鏡可以會聚光綫的作用。 


你有很多觀念都不清楚耶

何謂聚焦請好好把課本內容看清楚

你們老師跟你說過聚焦是同一個點發出的光線嗎?

不同點發出的光線聚在同一點才是聚焦

------------------

以上更正一下:

聚焦應該是將原本光線以更緊密的方式排列

感覺比較恰當

這樣也能適合點光源來定義聚焦



[ 這篇文章被編輯過: loge 在 2008-10-13 09:36:52 ]
9:SANYAN68 (大學)張貼:2011-02-18 19:36:14: [回應第1篇]

黃教授您好:

您的動畫實在太棒啦!



[ 這篇文章被編輯過: SANYAN68 在 2011-02-18 19:48:37 ]
10:SANYAN68 (大學)張貼:2011-02-18 23:38:25: [回應第1篇]

黃教授您好:

此動畫下载後

點擊 index.html

出現錯誤無法運行

麻煩您看一下


11:黃福坤(研究所)張貼:2011-02-19 00:50:11: [回應上一篇]
這次的下載檔案包含好幾個光學的模擬

以上鏡子成像的檔案是 mirror.html
我剛才測試過沒有問題!



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黃福坤 修改,轉成中文版面並增加功能 從2011/06/15起
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