凹面鏡

凹面鏡，又稱為會聚面鏡，為一個朝光源凹陷的反射表面。不同於凸面鏡，凹面鏡會因為與物體與鏡面的距離而產生不同種類的影像。

這種鏡面稱為「會聚」是因為它們會收集射至表面的光線。平行射入的光線會被重新聚集到焦點上。這是因為每束光線以相同方向射在鏡面上，而鏡面上每個點的法線方向皆不同。 Continue reading →

全反射 (Total Reflection)
高雄市立高雄女子高級中學一年級蕭渝庭/高雄市立高雄女子高級中學物理科蔡宗賢老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

全內反射

全內反射為一個光學的現象。當一束光線通過介質的邊界時，與法線間的角度大於臨界角就會發生全反射。如果另一個介面的折射率比較小，沒有光能通過，所以全部的光線都被反射回來。入射角中的臨界角是發生全反射的關鍵所在。

當一束光線通過折射率不同的介質時，有一部分的光束會在邊界發生折射，有一部份則被反射。當入射角等於臨界角時，光束會被折射到沿著邊界走。但是，如果入射角大於臨界角，光束就無法通過介面而全部被反射回來。這個現象只發生在光線從折射率高的往折射率低的介質射入。 Continue reading →

雙狹縫實驗（Double-slit Experiment）
國立台南第一高級中學二年級阮鏞蔘/國立台南第一高級中學物理科王俊乃老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

在雙狹縫實驗中，光線是被照射在一個有兩狹縫切口的堅硬薄底片上。利用一個攝影用的底片或是其他偵測用的螢幕，紀錄那些穿透狹縫的光線。而可以只打開一個狹縫，或是同時開啟，兩個狹縫。 Continue reading →

繞射光柵（Diffraction Grating）
國立台南第一高級中學二年級黃政翰/國立台南第一高級中學物理科王俊乃老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

繞射光柵是一種光學裝置，其表面被許多平行線組成的規則性圖形所覆蓋，而且通常被平行線分散開來的距離和光的波長尺度大約相同。當光束通過此表面，光線偏折即是繞射的結果，這與光的波動性質有關。繞射光的角度與光的波長有關。最簡單的繞射光柵會是一種類似黑色線條圖樣的幻燈片。然而，在實際的情況下，多數的光柵表面可以看到紋路或線條而不是那些黑線，入射光通過光柵可以穿透或是反射。因為光柵能依不同波長將光分散的性質，所以光柵被廣泛的運用在單色儀(monochromators)與光譜儀(spectrometers)上。

入射光通過一個光柵，較長波長的入射光會有較大的繞射角。更精確的說，特定波長的入射光可以同時的擁有多個不同程度分離的繞射角，稱為繞射級數。

約在牛頓的稜鏡實驗後一年，James Gregory首先發現繞射光柵定律，他最初是以人工製造的鳥羽毛等物品來進行此實驗。第一個人造光柵是在1785年費城科學家David Rittenhouse所製得，他使用兩個細小具有螺紋的螺絲釘，在兩個螺絲釘中間放置一束頭髮，那可形成光柵。這與著名的德國物理學家Joseph von Fraunhofer於1821年使用電線所製成的繞射光柵非常相似。

參考資料：http://en.wikipedia.org/wiki/Diffraction_grating

電磁波理論 (Electromagnetic theory）
國立臺南第一高級中學二年級陳奕廷/國立臺南第一高級中學物理科王俊乃老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

某時刻下，一個線性的偏振光束 (linearly-polarized)會有兩種振盪：相互垂直的電場與磁場，而它們又同時垂直於光的前進方向(橫波(transverse wave))

在 1845 年，法拉第 (Michael Faraday)發現：光束在通過偏振物質的偏振角度產生的變化可以被磁場偏轉，這個現象就是著名的法拉第旋轉。這是第一次發現光與電磁學 (electromagnetism)的關聯性的證據。法拉第又在 1847 年提出光是一個高頻率的電磁振動，即使在缺少介質（如乙太 (ether)）的情 況下也可以傳導。 Continue reading →

光柵干涉實例（Diffraction Gratings Examples）
國立台南第一高級中學二年級侯岳岑/國立台南第一高級中學物理科王俊乃老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

光柵常用於單色儀(monochromators)、光譜儀(spectrometers)、波長分布多路複用儀(wavelength division multiplexing devices)、光學脈衝壓縮機(optical pulse compressing devices)以及許多其他的光學儀器。事實上，平面光波電路的分散橋樑技術的基礎就是建立在光柵上，未來極有可能取代薄片過濾科技、許多處理光學信號的光學途徑，無論是在家中的光纖或是波長分佈多路複用儀。

普遍使用的CD和DVD等儲存媒體就是光柵的常見應用實例，可以藉其把入射陽光反射到白色牆面上，以證明光柵的作用。每片CD的表面上都有許多小小的坑洞被固定在圓形塑膠環中，CD表面再鋪上一層金屬薄片。讓小坑洞更容易看見，這是他們製造出來的附帶利益。雖然，DVD 的表面上有更多的小坑洞。但所有的挖坑表面都隱藏在光碟之中，所以DVD的光學結構上類似。

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等速度運動 （Motion with Constant Velocity）
台北市立第一女子高級中學黃韻心/台北市立第一女子高級中學黃克雄老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

除了靜止的物體外，等速度運動可謂是一種最簡單的運動形式。在理想的情況下，這樣的運動即發生在我們的生活週遭。例如：一個物體滑過水平的、幾乎無摩擦的表面等。 Continue reading →

游標尺（Vernier）
台北市立第一女子高級中學許嘉容/台北市立第一女子高級中學黃克雄老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

可測量圓形工作物之內外徑、長度、厚度、槽之寬度等，與內外卡鉗之用途相似，亦有深度量測裝置，以量測短距離深度，此種卡尺使用簡捷精密，為工廠常用的量測工具。 Continue reading →