八上理化 26 光的傳播與光速(1):光的直進性、針孔成像原理與光年定義|何肇忠老師 (最新課綱)
📖 開啟光學新世界!本集帶領同學探索光的傳播特性,解析「光的直進性」如何產生影子與針孔成像,並釐清光速與光年背後的科學數據與定義。
本集進度:講義第 24 至 27 頁
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✅ 適用版本與章節對照:
⭐ 康軒版:第三冊 第四單元 [4-1 光的傳播與光速]
⭐ 翰林版:第三冊 第四單元 [4-1 光的傳播與光速]
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🎓 本集學習重點:
⭐ 光的直進性:理解光在同種均勻介質中沿直線傳播的特性。掌握「影子的形成」原理,區分本影與半影的差異。
⭐ 針孔成像全解析:解析講義第 57 頁。掌握針孔成像「上下顛倒、左右相反」的實像性質,並學習利用相似三角形比例計算像長與物距。
⭐ 光速的奧秘:認識光在真空中每秒約 30 萬公里的驚人速度。掌握光在不同介質中的速度比較:真空 大於 空氣 大於 水 大於 玻璃。
⭐ 光年的定義:特別叮嚀!光年是光走一年的「距離」,絕對不是時間單位,這是段考必考的陷阱題。
⭐ 精選例題演練:透過講義第 26、27 頁的題目,示範如何將幾何觀念帶入光學現象,訓練你的邏輯判斷力。
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💗 肇忠老師的真心叮嚀:
🔷 學校上課務必專心聽講。記住:針孔成像的「孔」如果太大,影像會變得模糊,這是因為光線重疊的結果喔!
🔷 看到「光年」兩個字,腦中要立刻反應出它是「距離單位」,千萬別因為有個年字就選時間。
🔷 影片教學為輔,看完老師示範後,請務必動手練習講義題目,觀念清楚了,解題就輕鬆了!
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光的傳播跟光速
好,我們來看那個
光的單元
來
它在講義的第二四頁
我們先把那個講義內容先導讀一下
因為我覺得很多一些基本觀念先弄清楚之後
你做題目才會好做
就是說你那些基本的定義都沒有
直接馬上做題目
題目都不會寫,都是問題
所以你要先把那些基本的觀念先學起來
好,看那個光的直線傳播
那光
光,空格第一個要寫真空
因為它說不用介質嘛
不用介質不就真空
所以光在真空中也可以傳播
不然太陽光怎麼過來的
它會,或者是在均勻的介質中
均勻的介質就是說
那個介質是很均勻的
像是水,像是透明的玻璃
就是均勻的介質
它也會以直線方式來傳播
所以它寫直線
所以我們講的固稱為光線
所以光線,光線就是說
光是以直線在傳播的
光走直線
就稱之為光線
好,那光直線傳播的應用
怎麼應用它呢
像那個木匠啊
他用眼睛去測
木板是否平直怎麼測
就拿那個木板拿出來這樣看
看那個有沒有平
有平表示
它的那個
為什麼可以用這樣來去看
有沒有平
因為光走直線嘛
光不會走彎曲的啊
如果今天光是這樣彎曲的話
那我這樣看起來是平的
可是它是彎曲的啊
這懂意思嗎
所以那個
因為光走直線
所以可以用單眼去觀察一下
有沒有切齊
像排客桌椅的時候
我們看那個客桌椅
那個邊邊角角有沒有對齊
有沒有
因為光走直線嘛
如果今天走彎曲的
那你看的時候
看起來是齊的
可是因為光走彎曲的啊
那可是它是斜的
所以好在我們光是走直的
像那個
當兵打靶的時候用準心
我們在那打靶
不是那個瞄準那個準心
要去打靶
要看那個點對不對
看的時候呢
準心對那個邊
也是對一直線嘛
所以我打了子彈
就飛一直線嘛
不可能說
如果光是彎曲的話
那我看那個地方
我這樣打可能就打不到了
所以光是走直線的
所以可以這樣做應用
用瞄準方式去達到
我們想打的地方
這所謂的光直線傳播的應用
其實還有很多範圍啦
障礙影子
什麼叫影子呢
光它遇到不透明的
障礙物的時候呢
它在後方產生陰影
就稱之為影子
比如說我們今天
走在路燈下
那如果路燈是一個路燈的話
就看到自己的影子
如果很多路燈的話
就看到很多影子
都變得是沒有很清楚
好 再來
影子的現象跟應用
有什麼地方呢
第一個講的是日軌
日軌什麼東西呢
就是我們那個
早期的古代的人
他要測量早上的時間
比如太陽一起來
現在幾點
他們那時候沒有表嘛
他們就有那個日軌
他們去把那個
太陽從出來之後
有影子
一直畫成一個
一個弧度的一個
激亮的一個圖表
然後表示
當影子落在什麼地方的時候
表示它現在是幾點
就所謂的日軌
還有拼影系
拼影系現在比較少看到
可能它比較傳統文藝中心
它所謂的拼影系
它也是用光影的方式
來去呈現那種
那種效果
還有日時跟月時
都所謂的影子的
光的一個直線
造成了影子的問題
好那再來講的是光速
那光在水中的速率呢
是空氣的四分之三
換句話說
光在水中會比較慢
那光在玻璃中傳的話呢
它的速率又是空氣的三分之二
有發現
又傳得更慢
所以光在真空
在水跟玻璃的
它的傳播速率大
速率大小
是真空的最快
就是光線在真空下
它傳播的最快
會大於它在空氣
一般的空氣的氣態
也會大於水、液態
最後反而纔是固態
可是你這樣排
你有沒有注意到
這跟什麼排很像
我們上個章節來學過的
聲音
聲音完全顛倒
聲音真空還不能傳
聲音是固態的傳最快
比如說是鐵的話
一秒鐘可以傳五公里遠
有沒有
所以固態的傳最快
固態是液體的
在水中一秒鐘
可以傳一萬
可以傳一點五公里左右
在空氣中的時候
傳最慢
聲音在空氣中傳很慢
一秒鐘只能傳三百多公尺
對不對
所以聲音在傳播的時候
是剛好反過來的
它是固態的最快
過來液態過來氣態
而且真空還不能傳聲音
因為傳聲音需要介質
需要媒介
對不對
可是光不一樣了
講到光的時候
完全反過來的
光是怎麼樣
光是光的速率
這是光速
光的速度
它是真空傳最快
過來就是氣態
過來是液態
過來是固態
這固態有個限制
它不是一般的固態
你說木頭怎麼傳
木頭不能傳
它正常的是空氣
一般的空氣
液態指的是水
這固態是玻璃
是透明的玻璃
我們這樣做比較
這是玻璃
所以光傳播的速度快慢
是真空最快
過來是空氣
過來水
過來纔是玻璃
它的傳得快慢
那光速呢
遠遠大過於聲速
所以要寫大
大於聲速
光速有多快
這邊有個資料
光速的資料
大約是
三乘十的八次方公尺
光的速度
三乘十的八次方公尺
每秒
每一秒鐘光就可以跑
三乘十的八次方公尺
可以跑地球七圈半
一秒鐘繞七圈半
太陽的光線
離開太陽的表面
到地球
大約是八
好像七八分鐘
我忘記了
就是那個光
光是走很快的
所以一秒鐘可以走這樣子
這樣子換成公里
是三十萬公里
光一秒鐘
可以跑三十萬公里
那光和聲音呢
都是一種波
所以它可以傳遞能量
所以我們說
地球會有萬物
可以這樣子生長
是因為有太陽光
太陽光有一種能量
讓我們的地球的萬物
都可以受惠
所以綠色植物
它就很仰賴太陽光
如果太陽光都沒有的話
像是之前什麼
進入什麼冰河時期
還是幹嘛
那個地球被彗星炸到的時候
被那個隕石炸到的時候
產生很多的灰塵
那灰塵就是
把那個大氣層
都整個照一圈起來
然後光線照不進來之後
那個植物就死掉
那植物死了之後呢
動物就沒有植物
可以吃
動物根本就死光光了
這所謂的生物的大滅絕
就是因為太陽的光
不能照到地球
不過扯遠了
這是生物講的
我們看一下那個光年來
什麼叫光年呢
光年要注意喔
光年它不是
光年不是時間的單位
光年是說光走一年的距離
所以光年是一種距離單位
好 光年喔
記得喔
光年是說光走一年的距離
光走一年那個時間的距離
所以光年它不是時間單位
是光走一年的距離
它是一種距離單位
很大的單位喔
像那個織女星啊
距離地球大約是26光年
那什麼意思呢
代表說
從織女星離開那個光線
織女星是一個恆星
跟太陽一樣
比太陽大很多
它的光
從離開織女星到地球
要經過26年
叫做26光年
所以距離是很遠的喔
那我們看到
我們看到那個織女星的那個星星
就是26年前
它發出來的那個光芒
所以答案都寫26
這有個小補充喔
來 也是老師去查出來之後
同學應該有興趣的喔
把它查下來
那無線電波呢
是範信達在美國史上
第一個首次使用無線電波的喔
那時候他在無線電波就是
無線電波知道吧
就是我們那個開車的時候
聽那個廣播啊
就是用無線電波
或是我們在發訊號
有個對講機
無線電波
那他在家裡廣播呢
自家小提琴演奏的平安夜
還有搭配朗誦聖經的片段
然後開始做一個廣播的應用
這是史上第一個喔
那在1922年開始
1922年
才開始有所謂的
無線電波的轉播節目
就是你可以收聽那個頻道
聽到那個人家在
在那個傳播節目給你聽喔
那太陽的太陽系
太陽系我們現在
我們這個太陽為主體的話
有八大行星
那我們是以太陽為主體嘛
叫太陽系
太陽系的直徑
就太陽系整個從頭到尾喔
拉直線走直徑的話
要兩光年
兩光年什麼意思呢
就太陽的光喔
它如果要走直徑的話
它就需要走兩年
如果走半徑要走一年
就是太陽的光要
要照到太陽系的邊緣的話
需要一年的時間
所以太陽系很大喔
要光走一年才會到
我們的銀河系呢
這個我們後面再講
第一個會講到
銀河系又更大了
我們太陽系在銀河系裡面
那銀河系裡面有很多很多
上千億顆的恆星
跟太陽是一樣大的喔
跟太陽是那種類型
都是恆星的
有上千億顆喔
銀河系的直徑有十萬光年
你看喔
銀河系它的光
從頭走到尾
走直徑的話
要走十萬年
那你看喔
我們剛剛說1922年開始
纔有無線電波
無線電波的速度
跟光速差不多
現在是2020年
差不多距今快一百年了喔
一百年的時間
我們還是無法逃離銀河系
因為銀河系
它的直徑就十萬光年
半徑也要五萬光年吧
五萬光年耶
我們現在才一百
一百對五萬
所以我們的無線電波
如果走光速的話
我們的無線電波廣播的範圍
還尚未脫離銀河系
還是很小一圈耶
所以更不用講說
其他一些銀河系
其他星系的情況
所以為什麼NASA後來
就把那個
美國政府
把NASA的輔助
慢慢就縮減了
因為它發現
在探測外太空上面是
越探測越沒東西
因為宇宙擴張問題
這個星系還彼此在拉開
這後面講地科再來講
有機會講地科我再來說
所以這個就補充了
趕快那個25頁來
影子的形成
光在傳播的過程中
遇到不透明的障礙物時
它無法會前進
它就會在物體的另一端
寫另一側或另一端
會形成陰影
那什麼叫本影呢
空殼要寫本影
就是說
它完全照不到光的地方
就稱之為本影
本影是說
它光線完全無法照到的地方
這都本影
如果這個是光源
這是燈泡
這個是燈泡一個
那這邊有個不透明的物體
這不透明
那光線在照射的時候
它會這樣照射
光會這樣照射過來
這樣照射過來
光也會這樣子照射過來
這樣照射過來
所以你看
光線照射的時候
它有一區
在哪一區
就這一區
這一區是光線根本都照不到
就稱之為本影
這一區叫本影
本影就是全黑的
完全都沒有光的
叫本影
那另外兩側呢
像這一邊跟這一邊
就所謂的半影
叫半影區
就是它的光線
有一部分被遮到
但是一部分還照得到
就稱之為所謂的半影
所以我們把那個不透明物體
它遮住的地方
分為本影跟兩側是半影
那不透明的物體越大
影子當然就越大
那不透明的物體
如果跟光源很靠近
它的影子就變大
這空格要寫近
就是你離光越近影子越大
有玩過那個吧
就是我們玩那個手電筒
去照那個手
然後比一些圖案
在牆壁上投影對不對
你會發現你那個
你用手去比的圖案
離那個手電筒越近
它影子就越大
所以記得掌握個重點
只要是這個物體
離燈源越近
影子就一定會越大
這樣知道嗎
所以不透明的物體
離光源越近影子越大
不透明的物體呢
離屏幕
什麼叫屏幕就是說
我們在玩那種
像那個拼影戲啊
那個投影的時候
你離那個布幕越近
影子就變小了嘛
這邊我現在投影過來之後
這是光源好了
我假設一下
假設很抽象
我找個手電筒好了
這樣看得到
還蠻清楚的
像這個東西
這是我的物體
越靠近光源
有沒有
影子就變大
遠離光源
影子就變小
這叫屏幕嘛
所以你這個東西
越靠近這個屏幕
影子就變小
遠離屏幕
影子越大
這不要死背
你就想
只要這個東西
離燈越近
就影子越大
離越遠
越小
越近越大
越遠越小
越近越大
這樣知道嗎
我們再來看那個
針孔成像
針孔成像的原理呢
我簡單畫一下
因為複雜我也畫不出來
就畫簡單的
針孔成像呢
這個實驗學家應該都會做
可能你們都做過了
就是
他會點一個蠟燭
蠟燭
紅色蠟燭
然後呢
蠟燭是發出
有點黃色的光
黃色的光
然後他在一個很暗的地方
暗處
不能燈打亮
太亮看不到
他準備一個紙瓶
紙瓶上面會挖一個小洞
挖一個洞
挖了洞之後呢
這邊會準備一個
另外一張大的紙
讓他去投影
之後呢
這光線呢
就會透過這個小洞
然後投影到這個屏幕來
變這樣子
所以看到這個蠟燭呢
就變成倒過來的
當然不會那麼清楚
我是故意畫比較誇張
就變這樣子了
所以這樣的情況就稱之為
針孔成像
那針孔成像呢
有幾個訣竅跟技巧
跟一些考題
第一個
洞挖得越大
一定是越亮
但是越亮的時候呢
這個影像越模糊
所以洞挖太大
這邊很亮沒錯
但影像會模糊
所以洞要越小
才會越清晰
這是第一個問題
第二個問題
這個東西就很像
我們剛剛說那個
反差離手電筒的距離
這兩個離得越近
這個洞
這邊影像就越大
如果這兩個距離越遠的話
影像就越小
再來還有什麼東西
還有
它的成像結果呢
是倒立的
所以它是成像一個
上下顛倒
左右相反的一個像
主要是上下顛倒
它是個倒立的像
而這個像稱之為實像
什麼叫實像呢
實像是說
它是實際的光線
可以投影出來的
就稱之為實像
就是
它可以投影在紙上面
就稱之為實像
所以不是按照你看得到看不到
來去判斷說是實像還是虛像
因為有實像就有什麼像
就有虛像
有實像就有虛像
有實就有虛
實跟虛是相對的
所以我們這邊所講的實像是說
它是實際的光線
投影出來的
是投影在屏幕上
可以投影在紙上的
就所謂的實像
你無法投影出來的
就稱之為虛像
但是虛像也看得到
不要說虛像
虛像看得到
虛像看不到
不論實像跟虛像都看得到
只差別在說
它能不能投影出來
實像可以投影出來
虛像無法投影出來
哪些叫虛像
放大鏡看東西
那個東西被放大
那個像叫虛像
為什麼會這樣子
後面再解釋
因為這是後面的課程
所以來
空格第一個要寫的是倒立實像
這個現象就稱之為真孔成像
再來實像什麼意思呢
實像指的是實際的光線匯聚
空格寫一下
光線實際匯聚
或實際光線匯聚
就稱之為實像
它是真實的實際的光線匯聚出來的
就稱之為實像
好再來呢
成像結果它是上下顛倒
左右相反的一種實像
空格寫顛倒相反跟實像
它的比例怎麼比呢
物跟真孔的距離
物體到真孔的距離
去比上子平到真孔的距離
會等於物場它本身
再比上相的大小
比如說
那這樣子
這樣子好了
這邊的距離比上這邊的距離
換個顏色
這邊的距離比上這邊的距離
就等於物體的大小
比上這邊的大小
它會乘比例
但是面積不是
如果面積變平方比
等一下再來講
所以物體離真孔越近
你看
它離真孔越近
或者說那個子平
離真孔越遠
就是你這個東西離它很近
或是這個拉遠的話
它的相都會變大
它的成像都會變大
像我們那個在樹蔭底下
比如說我們在樹蔭底下撐崖
會看到很多那種小圓點
那個小圓點就是太陽的一種
真孔成像的一種投影
所以如果今天太陽是方的
假設太陽是方的
我們在樹蔭底下撐崖的時候
看到那個小小的光點
它都是方的
為什麼
因為那個投影出來都是太陽的形狀
這樣懂意思嗎
如果今天太陽是三角形的
我們在樹蔭底下撐崖
看到很多亮亮的點
都是三角形的
可是因為是圓形代表說
太陽是圓的發光體
所以透過那個樹葉
那些真孔成像出來
也都是圓的
這樣有概念嗎
所以樹蔭底下那個圓形的小亮點
它都是太陽的真孔成像的結果
好 那我們來做題目好了
因為這個章節
這樣讀完差不多之後
來看題目它怎麼說
因為題目做完之後
發現它這個章節都還滿簡單的
重點不在這邊
在後面
所以這個章節滿好學的
好 第一個
所謂日軌的觀察
是仿照日軌在地面上
它直立一個長竹竿
就是我們仿照
先觀察日軌
然後仿照日軌
我們就做一個長竹竿
那同一天內呢
竹竿的影子
在什麼時候會最長
好 這個我們說立竿競影嘛
所以我們在那個太陽底下
給它立一個竹竿
它會產生影子
這個影子什麼時候最長
什麼時候最短
同學有沒有概念
應該有了
當太陽在天頂的時候
什麼叫天頂
就是我們的上天
就是一整天的最高
仰角最大的時候
就稱之為天頂
天頂未必是90度
就是它是一整天的仰角
看太陽的仰角
因為太陽在這邊仰角比較小
太陽升起來的時候
仰角開始變大
太陽到最上面去的時候
仰角就最大了
最大那個地方
就是一整天裡面
有一天是仰角最大的
就稱之為天頂
它在最上面叫天頂
可是不是每一次太陽都會到最上面
像我們現在是
這個扯太遠了
我們現在冬天對不對
所以太陽它再怎麼
尤其我們在北部桃園的話
太陽再怎麼
中午喔
太陽再怎麼高
它都不會到這麼高
它就是
就這樣子而已
為什麼
因為我們在
我們在
北緯以上
所以太陽都會
會在
90度
再小一些些
這個都是講到第一課
再來講
再來補充好了
好那先不講那麼多
它說太陽在什麼時候
它影子會最
最長會最短
來
我們說立竿見影
這個是一個地面上
我立個桿子
立個竹竿
這竹竿產生的影子呢
什麼時候最長
當然是中午的時候
因為通常中午的時候都是
太陽在天頂的時候
影子會最短
什麼時候最長
當然是太陽剛出來
或是剛下去的時候
太陽剛起來的時候
那個照過來影子就很長了嘛
對不對
或太陽準備下去的時候
影子都比較長
所以它要給你時間
它說中午12點
沒有那最短
上午11點
一樣算很短
下午3點跟5點挑哪一個
挑5點的嘛
因為靠近傍晚的時候
影子會最長
所以答案選的是竹
這話我講半天
它就問時間而已
好第二題喔
古人所謂的立竿見影
它是利用光的什麼特性
所造成的
你立了這個竹竿之後
太陽在上面
太陽在這邊
太陽
它的影子呢
在這邊產生出來
有沒有這是影子對不對
這所謂的什麼
立竿見影嘛對不對
這是因為怎麼樣呢
因為光會走直線嘛
所以答案選的是A
如果今天光走彎曲
會變什麼情況
變這樣子
光走彎曲的喔
變這樣子了
所以影子變這樣
可是不會這樣子啦
光走直線的
好看那個第三題
在部隊集合的時候呢
班長下口令說
各班的排頭為準
向右看齊
這個時候呢
小冰冰阿力
用光的什麼特性來看齊的
一樣是光的直徑性嘛
因為光是走直線的啊
它纔能夠對齊啊
如果今天光走彎曲的
它永遠都無法對齊啊
看那個第四題
第四題打星號
這題要畫圖了
它有一根蠟燭
這是蠟燭喔
然後這有一個
不透明的紙板
然後
這光線
就這樣過來囉
它去投射出來
然後這邊出現一個
更大的一個紙板
然後它的距離喔
這邊到這邊的距離
是100公分
這邊到這邊的距離
是300公分
然後呢
這不透明的卡片呢
它的面積是10平方公分
如果你說
投影出來的
這個300公分厚的牆壁上
它這個面積
會變多少
這個對下來齁
這樣對下來齁
好
那我們怎麼做打號來
第一個我們先看
看什麼
看它的邊長比例
它的光源在這邊
所以光源到這裡
跟光源到這裡
的比例是幾比幾
是要100比300
比400
這邊是100嘛
而100加300
這邊是400
所以光源的這個比例
對這兩個的長度比
它叫做100
比上400
約分之後呢
叫1比4
所以它的長度比是1比4
這個叫長度喔
代表說
如果這個紙的寬度10公分
按照1比4
這40公分
如果這邊是10公分
對應過來這邊也是40公分
因為1比4嘛
可是面積不是耶
等到面積的時候呢
它是這個的平方比喔
變成1的平方比上4平方
所以答案是1比上16
所以它的面積怎麼樣
會放大16倍
本來是10平方公分
放大16倍多少
160平方公分
答案選這個
所以答案選的
所以答案選豬
這樣有沒有問題
因為面積的比例
它會是邊長平方比
就我剛剛說的嘛
如果以這題來看的話
它的邊長10公分
到這邊就變多少
變40耶
可是你這個面積是長乘寬
互乘的關係啊
所以等到面積的時候
它會是這種邊長的平方比
這樣聽懂嗎這題
好看那個第五題
它說
第五題喔
老師說的針孔成像
不如馬上動手做看看
它在紙杯底下呢
就鑿了一個小洞
然後把繪圖紙黏在紙杯孔
作為紙瓶
那杯底小孔對著蠟燭的火焰
然後去觀察針孔成像
好那這怎麼觀察的
同學也可以這樣做啦
但這個紙杯本身要怎樣
不能太透明啦
來我教你們怎麼做
這圖是給對還給錯
這圖是別的圖吧
這圖跟它講的不一樣
這個圖
對啊這個圖應該在底下這邊
應該比較像那個
老師我大概做一下
怎麼樣用紙杯做針孔成像
這是我們的紙杯對不對
紙杯
然後呢
你在這紙杯
第一個首先它要找比較厚的紙杯
不然你就要把這個
要用黑色的紙把它包起來
讓它的光線不要透進來
那邊是比較黑的
所以這邊這個紙杯呢
第一個這邊要黑黑的
然後呢
在這個地方要挖一個小洞
小洞囉
那挖小洞的另外一側呢
這一側就要給它
弄上一層薄薄的紙蓋起來
然後用這一側對著誰
對著蠟燭
所以蠟燭在這裡
這個是蠟燭的部分
我簡單畫一下
這個是蠟燭對不對
蠟燭
所以蠟燭的光線呢
因為這個投影
它投影到這邊來
這所謂的針孔成像可以觀察
所以要從這一邊去看蠟燭
它就會這邊有一個倒影跑出來
好那它是說
何者正確呢
A 它說
針孔成像是光的折射
錯 是光走直線造成的
光的直徑性
所以針孔成像是
在驗證光會走直線
不是光的折射
把那個折射打叉叉
它是驗證光的直徑性
那B 說
紙瓶的向是正立時向
錯 它是倒立時向
我們是上下顛倒左右相反
所以正立打叉叉
它是倒立
那C 說
如果燭火靠近針孔
燭火靠近針孔
你的成像就變大
當然是啊
這兩個越接近
這邊相就越大
所以C是對的
D 說
這個針孔挖越大
這個相就越清晰
錯的
這個針孔
這個洞挖得越大
這相就越糊
但是你針孔
這個洞挖得越大
它就會越亮
可是越亮不是越清楚
越亮是越模糊
所以它是洞要小一點
不要那麼大
所以答案選的是C正確
好 第六題
讀完老師說的有關光傳播的敘述
何者是錯誤的
挑錯的
A 他說
光的傳播根本不需要依靠介質
光的傳播根本就不需要依靠介質
這對還是錯
聽起來好像很錯對不對
對的啦好不好
光的傳播本來就不用介質
針孔就可以傳的
所以他說的沒有錯
根本就不需要靠介質
對
他挑錯的
所以A不要選
看B
在空氣中傳播的光速
大約每秒三十萬公里
我剛好換算一下
就是光速
它是三乘十的八次方公尺
換成公里是三十萬公里
所以B也對
C大說
以光速飛行
如果以光速飛行
雖然每秒可以繞地球赤道七圈半
但也無法活著離開銀河系
是的
我們有說銀河系的直徑有多少
你跟他講
十萬光年
半徑就五萬光年
就是光還要跑五萬年
纔能夠離開銀河系
即使我們用光速去飛行
人也要飛到五萬年之後
纔能夠離開銀河系
這個概念
這樣懂意思嗎
這樣說我們剛說織女星
距離地球二十六光年
如果你今天用達爾斯
光速的噴射機
或光速太空梭
飛到織女星
你也要飛二十六年
才飛得到
所以
很難
所以C沒有錯
蘇帕說
光在各種介質的傳播速率不相同
頻率也不同
前面對後面錯
傳播速率不同是對的
但是頻率都相同
所以
豬不對
第七題
三角頭利用右圖的裝置
做針孔成像實驗
三角頭在杯底下
鑽一個三角形的孔
就像
我擦掉了
所以我們剛剛針孔那個
針孔成像那個孔
我給他
不是鑽圓洞
鑽三角形的洞
這個時候
你在紙屏上面的成像
會是什麼樣子呢
會成像三角形的嗎
當然不會啊
一樣是蠟燭的形狀
那個倒立的石像
所以答案選擇是B
比如說你今天給他挖的洞是五角形的
圓形形
圓形正方形
三角形
是什麼形都沒關係
只要洞夠小的話
他的成像結果
都是蠟燭的像
不會說變成三角形
變成他的形狀
所以那個成像結果
跟那個挖洞形狀是沒關係的
好
看那個第八題
用何為針孔成像的理想圖
那
好
這題不錯
這裡就比較親切一些了
比較像是段考會考的題目
這是一個蠟燭
這個針孔
他針孔畫得比較大
一個洞
然後這個是成像的結果
就是蠟燭倒過來
因為是倒立的石像
這蠟燭
因為針孔成像倒過來
他說椅子呢
這個燭火
距離針孔的距離
是八公分
這樣子過來是八公分
這樣子過來的話
他說是十二公分
那如果說這個蠟燭的火焰
我們去測他的時候
蠟燭火焰是四公分
這邊是火焰
這邊四公分
那你蠟燭成像的結果
這邊跟這邊是幾公分
我應該畫大一點
畫太小了
這樣就比較像了
所以呢
他問你說
這個蠟燭的火焰
會變幾公分
這個時候
這跟面積沒關係
直接看他的比例
八跟十二約分
二比三
對
用四約分二
用四約分是三
二比三
所以這個
比上這個火焰高度
是X
也是二比三
所以四比上X
本來的火焰
四公分高
比上這邊不知道是X
等於什麼
二比三
因為按照比例放大
然後再利用內層內外層
或是按照兩倍放大
二變四
乘兩倍
二二四
二三六
SRN就是六
所以他火焰是六公分高
六公分的長度
那麼答案選的是B
所以這個要這樣做
那我們剛剛有一題不大一樣
他講的是面積
如果講面積就不是了
面積的話怎麼樣
面積變成平方比
會變四比九
他講的是長度
那就二比三
這樣弄清楚好不好
看那個第十題
在鄉下的老家榕樹下
陣陣涼風吹來
看到太陽光穿越
穿過樹葉的縫隙
在地上形成許多
光亮的小圓形
這光亮小圓形是什麼東西
就是因為太陽是圓的
真空成像造成的
所以答案選的是
答案是B
A他說樹葉縫隙剛好都圓的
跟他沒關係
B說太陽是圓的是對的
其實都要看樹種
每一種樹都不一定
錯
每一種樹都一樣
就是說太陽光受大氣層
折射聚焦於地面
當然不是
所以答案選的是B
十一題這裡也不錯
十一題
十一題是說
鷹眼將ABCDE
五根相同的鐵釘
排成一直線
他這樣排
ABCDE
這鐵釘我們用點代替好了
眼睛從這邊看
這是眉毛
這樣看
眼睛從這邊看
他沒有近視的情況下看鐵釘
他說最遠
可以看到哪一根鐵釘呢
其實這題就覺得
比較像腦筋急轉彎
不像是自然的題目
最遠看到哪一根鐵釘
你說看直線最遠是看到這個對不對
錯
最遠答案是A
因為看到A後面都被擋住了
所以最遠只能看到A
後面都看不到的
就像說
牽手觀音
牽手觀音他們在螢幕上呈現的時候
這樣列成一直線的時候
你只看到第一個人
後面的都看不到
雖然你沒有近視
你也不能透視
他沒近視不能透視
所以這個一看不到
都被擋住了
因為光輝走直線
所以答案選的是A
第十二題
十二題也是很棒的一題
跟剛剛針孔成像的題目有點類似
他比較像是國三相似型的題目
數學題
那這邊的理化也出現了
第十二題
我簡單畫一下
這牆壁
這有一個愛美麗
我不會畫耶
畫裙子
這個是燈光
就光源
所以光在這邊
照到他的時候
然後這邊是兩公尺
這邊是三公尺
愛美麗的身高
是160公分
Timo就問你說
影子的高度是多少
就是這光線照到他
投影在牆上
這邊的高度是多少
我是X好了
然後怎麼做呢
記得喔
都是跟光源做比較
所以光這樣子看兩公尺
這邊到這邊幾公尺
要這樣子比喔
這裡比上這裡叫2比5
等於身高比上影子
所以是160比上X
所以2比5等於160比上X
所以2比5
等於160
比上X
你再利用內層內的外層外整理一下
內層內就5乘160是800
外層外是2X
S3多少
答案就要400
所以影子的高度
長度400公分
所以答案選的是A
好我們再看第13題
在陽光下
樹立跟竹竿合則是錯誤的
錯誤的
A他說
竹竿影的頂點跟竹竿頂點
兩點連線可以延長到太陽
正確啊正確
雖然很荒謬可是很正確
什麼意思
竹竿影的頂點跟竹竿的頂點
兩點的連線延長線
可以通過到太陽
這是什麼鬼話
為什麼是很正確的
理由在這裡
我們看第13題
你看這個是竹竿對不對
竹竿
然後呢
這是太陽光
太陽會發光
然後呢太陽光
因為竹竿擋到了
這不就影子嗎
這影子
這邊是影子
影子
題目這樣說的
他說
竹竿影的頂點
跟著竹竿頂點
拉一條直線
到太陽
沒錯正確
B他說
竹竿影的長度可隨著陽光照射的角度不同而改變
當然是啊
你的長度大小是跟太陽有關係
太陽越高影子越小
太陽越近邊的時候影子就越長
對不對
其他說陽光照射不到的地方
可產生影子
所以長方形的影子一定是
長方形的物體所形成的
這有很大的問題喔
你看影子是無法判斷出
它是什麼物體吧對不對
因為有一些像那個圓柱體
圓柱知道吧
圓柱體耶
圓柱體太陽光一照它也是
也是一個長方形的形狀
那你怎麼知道它是
長方形它是圓柱耶
那就是說
竹竿影跟光源在
竹竿的兩側
這竹竿嘛對不對
影子在這邊光在這邊
一定是兩側不會同一側
不可能說光在這邊影子跑到這邊來
不會同一側沒有錯
所以答案是C錯
我們今天先到這裡好了
我們下禮拜二再來接著
去講解光根傳播光束的歷屆事題
還有講到光的反射
那就今天先到這裡好了
好掰掰