物理

角度(Angle)

角度(Angle)
國立彰化高級中學物理科賴文哲老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

現今常採用的平面角度符號是以圓周為360°(度),1度為60’(分),1分為60″(秒),1° = 60′ = 3,600″,是源於古希臘。一般對於角度的認識,是先由數學上將幾個特殊角,例如30°、45°、60°、90°、180°等配合三角函數來建立概念。而天文觀測以及地球上使用經緯度來定位就需要更精密的單位,此時就要使用分、秒這種小單位。例如101大樓的位置是:北緯25度2分1秒;東經121度33分53秒。

摩擦力(Friction)與汽車的驅動(Automobile Layout)

摩擦力(Friction)與汽車的驅動(Automobile Layout)
國立彰化高級中學物理科賴文哲老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

討論汽車運動時輪胎所受到摩擦力的方向,須要先確定此輪胎是否為驅動輪,以及是否正在作加速運動。1950年代以前的汽車絕大部分都採用後輪驅動(rear-wheel drive)方式,此後隨著前輪驅動(front-wheel drive)和四輪驅動(four-wheel drive)車的普及,後輪驅動車所佔的比重逐漸下降。目前,大部分的卡車,注重加速性的轎車或跑車仍採用後輪驅動方式,而大部分的轎車都採用前輪驅動方式,越野車則多採用四輪驅動方式。因大部分的汽車引擎置於汽車前段,採用前輪驅動可減少機械驅動過程,不但較為省油,且前輪之正向力較大,可提供較大的摩擦力。但一般的貨車仍採用後輪驅動,因為裝載貨物時後輪正向力較大,以後輪驅動可提供較大的摩擦力。

科學方法(Scientific method)

科學方法(Scientific method)
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯

所謂科學方法就是觀察新現象,得到新理論或修正舊理論的系統技術。因為所使用的方法必須具備科學精神,因此,必須遵循以下步驟,形成迭代(iteration)或遞歸(recursion),直到所有的理論與實驗盡量符合,達成一致:

實驗(Experiment)

實驗(Experiment)
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編

所謂實驗就是利用科學方法(scientific method),用來檢驗舊的理論或新的學說,而進行的測量或觀測。因此一個好的實驗結果,可以作為印證理論的正確性,例如:康普頓(Compton)實驗可以印證愛因斯的光量子理論,甚至可以因此而得到諾貝爾獎。

然而好的實驗,也不僅在提供理論的支持,也可以提供舊理論的毀滅,例如邁可生-莫雷(Michelson-Morley)的零實驗結果(null result),就推翻了以太(ether)的學說。因此實驗與理論可以說是相輔相成,理論預測實驗或解釋實驗,實驗驗證理論或推翻理論。

物理教育(Physics education)

理教育(Physics education)
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯

所謂物理教育指的是如何從事物理教學以及其相關的研究,屬於教育,或科學教育的一支。以時程而言,分屬於國小時期的自然科、國中時期的自然與生活科技領域理化科、高中的物理科以及大學以上的物理系等等。

暗能量(Dark energy)

暗能量(Dark energy)
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯

所謂暗能量是就指在宇宙中,不發射光子也不吸收光子的能量,占整個宇宙的三分之二,是組成宇宙最重要的成員,但是因為它均勻分布在宇宙中,所以無法界由堆聚或欠缺而測出它的存在,另外它也無法藉由發射或吸收電磁波加以觀測,因此目前我們對這種能量所知非常有限。

顯微鏡(Microscope)

顯微鏡(Microscope)
高雄市立高雄高級中學物理科盧政良老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯

顯微鏡 Microscope (希臘語: μικρόν (micron) = 微小的 + σκοπεῖν (skopein) = 察看)是一種用來觀察肉眼無法看得到的微小物體的裝置。使用這種裝置來研究微小物體的科學稱為顯微鏡學(Microscopy)。而microscopic這個字意指微細的、相當微小的,除非使用顯微鏡否則以肉眼看不到的物體。

球界面的折射成像 –笛卡兒公式、造鏡者公式

球界面的折射成像 (Refracted Image of the Spherical Interface) –笛卡兒公式、造鏡者公式
臺南市私立光華女子高級中學物理科楊盛智老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

本文將以簡單的幾何推導,說明球狀界面的折射成像情形,並推得笛卡兒及造鏡者公式。

光纖(Fiber)

光纖(Fiber)
國立臺灣師範大學物理系吳幸璇碩士生/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

前言

光纖是二十世紀偉大的發明之一。光纖能夠攜帶非常大量的資料以非常低的損耗傳送很遠的距離,與傳統電纜相比光纖也具有重量輕與體積小的優點,同時光纖也有難以竊聽及干擾的特性,是目前通訊中不可或缺的技術。

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