物理

光學顯微鏡

光學顯微鏡 (Optical microscope)
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

所謂光學顯微鏡是指利用光學成像原理,能將微小的物體放大到肉眼可見的光學儀器。依照成像方式的不同,又可以分為反射式顯微鏡與折射式顯微鏡。依照成像是否倒立,可分為倒立顯微鏡與解剖顯微鏡。

眼鏡(Glasses)

眼鏡(Glasses)
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

所謂眼鏡就是指在框架中加入透鏡,戴在眼睛前方,以達到矯正視力、美觀或保護眼睛的功能。如果由戴在眼球表面與眼球外面區分,可以分為隱形眼鏡與一般眼鏡。如果由視力矯正功能區分,可分為近視眼鏡、遠視眼鏡、散光眼鏡、老花眼鏡與斜視眼鏡。如果依照保護功能區分,可分為運動眼鏡、太陽眼鏡、泳鏡與護目鏡。最近還新流行一種3D眼鏡,可以造成立體感官的效果。

像平面(Image plane)

像平面(Image plane)
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

所謂像平面就是指成像所在的平面。如果這個平面可用屏幕成像,可使底片感光,則代表這種成像是一種實際光線匯聚,是一種實像(real image)。反之,如果這種成像不能在屏幕成像,或使底片感光,則代表這種成像是一種光線延長線的交會,並沒有實際光線匯聚,所以是一種虛像(virtual image)。

濾光片

濾光片 (Filter)
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

所謂濾光片是指把不要波長的光過濾掉,或把特定波長的光過濾掉的光學儀器,因此藉由濾光片,我們就可以控制被阻隔或通過光的波長或波段。可使單一波長通過的濾光片稱為單色濾光片,常見的有紅外線濾光片、紫外線濾光片與可見光特定顏色的濾光片,如紅色、藍色等濾光片。濾光片根據頻率範圍可以分成以下幾種:低通(low pass)濾光片、高通(high pass)濾光片、帶通(band pass)濾光片、帶阻(pass stop)濾光片、全通濾光片、ND濾光片…等等。

光束追蹤(Ray tracing)

光束追蹤(Ray tracing)
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

所謂光束追蹤就是指利用模擬光束由物體出發,經過光學儀器,最後成像的一種方法。藉由光束追蹤法,我們可以把複雜的成像簡單化,利用簡單的幾條光束就可以得到近似的成像結果。

幾何光學(Geometrical optics)

幾何光學(Geometrical optics)
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

所謂幾何光學是指利用幾何學的方法研究光學,得到的定律與原理稱之為幾何光學。當我們把光視為一種光束(beam)或一條線(ray),因此幾何光學又可以稱為線光學(ray optics)。利用幾何學裡,相似三角形,對應角相等、對應邊成比例的原理,我們就可以利用通過物體的兩條光線在經過透鏡或面鏡後,形成的交點,定義出成像的位置與性質。

光速

光速 (Speed of light)
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

所謂光速是指光波傳播的速度,以符號 $$c$$ 來表示,$$c$$ 可以是代表constant的意思,根據愛因斯坦狹義相對論,真空中光速為一個常數,不隨任何物理量改變,且任何可傳遞訊息的速度都不能比真空中的光速更大。

根據馬克斯威爾的電磁波理論,光速就等於電磁波的速度,因此推論出,廣義的光波就是電磁波(狹義的光波是可見光)。在牛頓的粒子說裡預測:光波在介質中的速度比在真空中的速度快,這項預測後來被佛科所打破,佛科測出水中的光速比真空中慢,證實牛頓的光粒子性是錯誤的。

光通量(Luminous flux)

光通量(Luminous flux)
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

所謂光通量就是指一種表示光功率的物理量。尤其是指人眼所能感應到的光功率,而輻射通量(radiant flux)比較傾向於指的是由光源所發出的光功率。發光強度(luminous intensity)則是指單位角度內的光通量。

發光強度的SI標準單位是燭光(kandela,簡稱為 $$cd$$)。光通量的單位是流明 $$(lm)$$,可以等於燭光乘以球面角 $$(cd-sr)$$。輻射通量的單位則是瓦特 $$(W)$$。

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