📘 Chapter 1:光的反射

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一、1.1 光線

1. 光的本質

光是一種能量,可以用眼睛偵測。

光在真空中的速度是三乘以十的八次方米每秒。

在水和玻璃中,光的速度會變慢。

2. 光線與光束

光線是一條帶箭頭的直線,箭頭表示光的傳播方向。

光束是一組光線。

3. 三種光束

第一種是平行光束,光線彼此保持平行,例如太陽光和探照燈。

第二種是發散光束,光線從一點向外散開,例如燈泡和蠟燭。

第三種是會聚光束,光線會聚到一點,例如放大鏡聚焦陽光。

4. 發光體與非發光體

發光體是自己能發光的物體,例如太陽、燈泡、蠟燭、電視螢幕。

非發光體是自己不發光,靠反射別人照過來的光,例如月亮、鏡子、人、書本。

重要提醒:月亮是發光體嗎?答案是,不是。月亮反射太陽光,是非發光體。

5. 我們怎麼看到物體?

物體發出或反射光線,光線進入我們的眼睛,大腦解讀訊號後,我們就看到物體。

關鍵:光總是從物體進入眼睛,不是從眼睛發出。

二、1.2 反射定律

1. 關鍵術語

入射光線是射向鏡子的光線。

反射光線是從鏡子射出的光線。

入射點是光線打到鏡子的位置。

法線是入射點處垂直於鏡面的虛線。

入射角是入射光線和法線的夾角。

反射角是反射光線和法線的夾角。

2. 兩條反射定律

定律一:入射光線、反射光線、法線都在同一平面內。

定律二:入射角等於反射角。

警告:角度都是從法線量起,不是從鏡面量起。

3. 鏡面角與法線角的換算

鏡面角 + 法線角 = 九十度

舉個例子:入射光和鏡面成三十度,則入射角是九十度減三十度,等於六十度。反射角也是六十度。

4. 規則反射與漫反射

規則反射發生在平滑表面,平行光射入會平行射出,例如鏡子和平靜水面。

漫反射發生在粗糙表面,平行光射入會四散射出,例如牆壁、紙張和岩石。

關鍵澄清:兩種反射都遵守反射定律。差別只在於粗糙表面各處的法線方向不同,所以光線才會散開。

三、1.3 平面鏡成像

1. 成像原理

反射光線從鏡子射出後是發散的,大腦把反射光線反向延長,反向延長線在鏡後相交,那個交點就是虛像。

2. 虛像的定義

虛像是光線看起來從鏡後某點發出,但實際上沒有光線真的到那裡的像。

虛像不能投影在屏幕上。但是,虛像可以用相機拍,因為相機收的是光線,不是像本身。

3. 平面鏡的五個性質 ⭐必背

口訣:虛距樣正橫

第一:虛像。像是虛的,位於鏡子後面。

第二:像距等於物距。像在鏡後的距離等於物在鏡前的距離。

第三:跟物體一樣大。不放大也不縮小。

第四:正立。上下不顛倒。

第五:橫向反向。左右對調,左手看起來像右手。

4. 物和像的連線

關鍵:物體和像的連線一定垂直於鏡面。

5. 橫向反向詳解

當你面向鏡子舉起右手,鏡中看起來是左手。這是因為鏡中的「左」其實是你的「右」。

但上下不會變。你的頭頂在鏡中還是頭頂。所以是左右對調,上下不變。

四、常見錯誤整理

考試最常見的錯誤,第一個:入射角是入射光和鏡面的夾角。這是錯的,入射角是和法線的夾角。

第二個錯誤:漫反射不遵守反射定律。這也是錯的,漫反射仍遵守,只是表面粗糙法線方向不同。

第三個錯誤:眼睛發光打到鏡子才看到像。錯。光從鏡子反射進入眼睛,不是反過來。

第四個錯誤:平靜湖面是漫反射。錯。平靜湖面是平滑的,發生規則反射,所以能看見山的倒影。

第五個錯誤:月亮是發光體。錯。月亮是非發光體,反射太陽光。

第六個錯誤:平面鏡像可以投影在屏幕。錯。虛像不能投影。

第七個錯誤:鏡中字是上下顛倒。錯。是左右反,不是上下顛倒。

第八個錯誤:像比物體小。錯。平面鏡像和物體一樣大。

五、考前快速重溫

兩條反射定律:入射線、反射線、法線在同一平面;入射角等於反射角。

五個性質口訣:虛距樣正橫。

鏡面角和法線角的換算:相加等於九十度。

規則反射和漫反射的差別:表面平滑或粗糙。

發光體和非發光體的差別:自己發光還是反射別的光。

光總是從物體進眼睛,不是反過來。

🎯 一句話總結

兩條反射定律,加兩種反射類型,加平面鏡五性質,等於整個反射章節。

以上就是 Chapter 1 光的反射完整內容。祝你考試順利!

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