物理教育（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。 Continue reading →

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。 Continue reading →

繞射 (Diffraction)
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

所謂繞射是指光在行進過程中，通過小孔或遇到障礙物，造成波動的疊加，形成亮暗相間條紋的現象。繞射的種類依照通過小孔的維度，可分為圓孔繞射(circular aperture diffraction)與單狹縫繞射(single slit diffraction)。依照發明科學家使用不同方法產生的繞射，可以分為布拉格繞射(Bragg diffraction)、夫琅禾費繞射(Fraunhofer diffraction)、菲涅耳繞射(Fresnel diffraction)。

繞射的原理可以由海更士(Huygens)原理來解釋，根據海更士原理，下一個波的行為，可以由此波當作新波源演化而成。因此，當波長愈長、障礙物愈小或小孔與波長接近時，因為相對的波動性顯著，因此容易觀察到繞射現象。若行進波被與波長大小相當或小於波長的物體所阻擋，則行進波會繞過這個物體繼續前進，當行進波遇到與波長大小相當或小於波長的孔時，則會以此孔為中心，形成環型波繼續前進。

楊格(Thomas Young)在1803年第一次以雙狹縫干涉(double slit interference)實驗證實光的波動性，後來也作成單狹縫繞射。楊格的單狹縫實驗，產生的亮暗條紋中，中央亮帶的亮帶寬度是其他亮帶寬度的兩倍，而暗紋間隔則是都相同。而且暗紋間隔與其他亮帶寬度都等於Δy=rλ/b，其中r為狹縫與屏幕的距離，b是狹縫寬度，λ為波長。後來因為這個實驗順利測出光的波長，證實了光的波動性，造成牛頓的粒子說被完全推翻。

由以上繞射公式可以發現：繞射條紋的寬度與波長成正比，因此當入射光為單色光時，繞射圖形也是單一顏色。但當入射光是複合光時，因為各種顏色繞射條紋寬度不相同，因此呈現色散的現象。例如:當太陽光經過單狹縫繞射，因為紫光波長最短，所以第一暗紋最先出現，因此呈現紫光的互補光，外圍出現的顏色也會是相同道理。因此，利用繞射產生色散的現象，也可用來證明光的波動性。

下圖為兩個單狹縫的繞射條紋，可以看到在垂直的兩個方向有兩條暗亮相間的條紋。至於圓孔的繞射條紋，則會形成以圓孔為中心的同心圓。值得注意的是，如果狹縫水平放置，則繞射條紋會成鉛直方向；如果狹縫鉛直放置，則繞射條紋會成水平方向，這是因為繞射條紋會沿著受限制的方向展開，因此會垂直狹縫。

參考資料

http://en.wikipedia.org/wiki/Diffraction

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。 Continue reading →

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。 Continue reading →

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。 Continue reading →

彩虹仰角之探討 (Angle of a Rainbow)
國立彰化高級中學物理科劉翠鵑老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

「所謂的彩虹，不過就是光。只要心還透明，就能折射希望！」。這是某首歌的歌詞，或許描述得不如教科書上精確詳盡，但確實也點出了彩虹形成的幾個要素──光、折射。彩虹是一個充滿想像的產物，但若從科學的角度來看，即為光進入水滴經反射、折射後，以某個角度進入眼睛。若光平行地面入射，經水滴折射兩次反射一次，則形成所謂的「虹」，虹的紅光在仰角42度；若光經水滴折射兩次反射兩次，則形成顏色較淡的「霓」，霓的紅光在仰角51度，如下圖所示。 Continue reading →

底片（Film）的演化
國立台灣師範大學附屬高級中學物理科陳忠城老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

（1）人眼視角：人的眼睛雖然可以左右看到角度180度，上下看140度，但是能清楚分辨形狀及顏色的視角為50度左右，標準鏡頭是以人的肉眼的視角設計的鏡頭，拍出來的效果很像電腦上的一句話：What you see is what you get. Continue reading →