位置向量（Position Vector）
台北市立第一女子高級中學張清俊老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

在描述空間中一個物體的位置時，必定是在某個坐標系統內相對於其坐標原點而言，由於描述位置時不但需要說明相對於原點的遠近距離量值，同時也需要說明相對於原點的方向，因此描述物體位置的這個物理量也稱為位置向量，一般以符號 $$\vec{x}$$ 或 $$\vec{r}$$ 表示。

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哺乳動物眼球剖析（Anatomy of The Mammalian Eye）
高雄市立高雄高級中學三年級徐維澤/高雄市立高雄高級中學物理科盧政良老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

三層結構
哺乳動物眼睛的結構可以主要的分成三層(或三個膜)，分別是纖維層、血管層和神經層，他們的名字顯示其基本的功用

纖維層是具有DNA的主要地點，是眼球的外層，由眼角膜和鞏膜組成。鞏膜使眼睛的大部分(眼白)為白色，是由緊密相連的組織和蛋白質膠(質)組成，兩者皆可保護眼睛內部的組成，並維持眼睛的形狀。

血管層位於眼球的中層佈滿血管。其中包括虹膜、睫狀體和脈絡膜。脈絡膜上有血管，以供應視網膜需要的氧氣並將代謝廢物排出。脈絡膜使眼球內部成深色以避免眼內雜亂的反射。

神經層是眼球的內層，包含視網膜。視網膜上有感光的桿狀細胞、(感色的)錐狀細胞以及相關的神經元。為了得到最大的光線及視野，視網膜使個相對平滑(但彎曲的)。而其中有兩處是較不同的，分別是中央窩和視神經盤(盲點)。中央窩是視網膜上的凹陷處，其位置恰好在水晶體的相反方向。中央窩緊密的聚集著錐狀細胞，因此他負責人類的彩色視覺，並使視覺有更高的準確度，而這在閱讀上是必要的。視神經盤(解剖學上有時被稱為盲點)是一個在視網膜上的點；視神經於盲點穿入視網膜，連接(眼球)內部的神經細胞；沒有感光細胞存在在這點，也因此被稱為盲點。除了錐狀和桿狀細胞之外，視網膜還有微小比例(人類約2%)的神經節細胞是可以藉由黑視素而感光，他們在接收藍光(波長約470nm)會最受刺激，他們的資訊會經由黑視素敏感突觸構成的視網膜下視丘通道離開視神經，然後被送到SCN(視交叉上核，晝夜節律的調節中樞)，而非視覺中心。這些光訊號是哺乳動物以及一些其他動物中，能正常化每天的生活節奏。而很多(但非全部)眼盲的個體也是利用同樣的方法。 Continue reading →

向量、單位向量（Vector, Unit Vector）
台北市立第一女子高級中學邊鈺皓/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

在物理學上，我們有許許多多的「量」，對於那些在經過座標轉換後仍然能保持不變的物理量，我們稱之為純量，純量是不具有方向性的。對於那些既有大小，又具有方向的量，我們就稱之為「向量」。在物理學上，很多的「量」都是具有方向性的，像是：位移、速度、加速度、力矩、動量、衝量等。 Continue reading →

折射率（Refractive Index)
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

介質的折射率 $$n$$ 是決定波(光波或聲波等)在此介質中行進的速度。例如：玻璃折射率 $$1.5$$，是表示光在介質中行進的速度，是光在真空中或空氣中行進速度的 $$\frac{1}{1.5}$$ 倍。 Continue reading →

折射（Refraction）
高雄市立高雄女子高級中學一年級馬立宜/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

折射是波因為速度的改變，而造成前進方向改變的現象，這種現象常發生於波從一種介質進入到另一種介質時。光線的折射是最常見的例子，但任何一種形式的波經過不同介質時都會產生折射。例如：當聲波從一種介質進入到另一種介質時，或當水波進入到不同深度的水時，會發生折射的現象。 Continue reading →

光學儀器（Optical Instrument）
高雄市立高雄高級中學三年級高振倫/高雄市立高雄高級中學物理科盧政良老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

一件光學儀器可以產生光波，藉此提高圖片的清晰度，或用來分析光波[或光子(Photon)”>以便從一些物質中辨認出特殊的一種。

圖像增顯 (Image Enhancement)
第一個光學儀器是望遠鏡(Telescope)，被用來放大遙遠的影像，而顯微鏡(Microscope)則被用來放大極微小的影像。自從伽利略(Galileo)和雷文霍克(Van Leeuwenheok)的時代，這些儀器已經被大大地改進且廣泛地運用在其他部分的電磁頻譜(Electromagnetic Spectrum)。雙筒望遠鏡(Binocular)是一項很普遍並輕巧的儀器，於行動中使用相當便利。照相機(Camera)是一種可以儲存影像的光學儀器。 Continue reading →

司乃耳定律（Snell`s Law）
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

在物理學的光學中，司乃耳定律(與笛卡爾定律與繞射定律一樣有名)是描述光或其他的波，從一個介質進入另一介質(例如玻璃與水)，入射角與折射角關係的一個公式，此定律得到入射角的正弦值與折射角的正弦值的比值為一定值，而此一定值跟入射與折射介質有關。

在光學上，此定律可以計算追蹤光線入射與折射的行徑，在實驗上也可以得到介質的折射率。如果光從入射折射率小的第一介質進入折射率比較大的第二介質 \((n_2>n_1)\)，因為第二介質光行進的速度較慢 \((v_2<v_1)\)，所以折射角 \(\theta_2\) 會比入射角 \(\theta_1\) 小，光線折射後會偏向法線。

此定律以它的發現者之一荷蘭的數學家司乃耳來命名，它陳述入射角的正弦值與折射角的正弦值的比值，等於兩介質中的波的速度比值，但與兩介質折射率的比值成反比。

\(\displaystyle \frac{\sin \theta_1}{\sin \theta_2}=\frac{v_1}{v_2}=\frac{\lambda_1}{\lambda_2}=\frac{n_2}{n_1}\) 或者 \(n_1\sin\theta_1=n_2\sin\theta_2\)

司乃耳定律可從波傳遞行進時，遵守費瑪最短時間原理上得到。

解釋

司乃耳定律用來決定光線進入不同折射率的介質，光折射後進行的方向。介質的折射率用 \(n_1,n_2\) 表示，它代表光在這個介質中傳遞的速度，折射率大的介質，光在此介質中傳遞較慢，相反的折射率小的介質，光在此介質中傳遞較快，介質中的光速剛好與折射率大小的值判斷相反。

當光線到達折射率不同的兩介質的邊界，進入另一介質後，其折射偏折的角度大小，決定在兩介質的相對折射率，入射角與折射角指的都是相對於法線(垂直於交界面的直線)的角度，例如光由空氣進入水，光線折射後將偏向法線，因為光在水中波速變慢，相反的光從水進入空氣介質，光線折射後將偏離法線。

兩介面光的折射是可逆地，因為它們的條件是相同地，如果折射角為入射角則入射角就成為折射角。

司乃耳定律適用於等向性(isotropic or specular media)的介質(例如玻璃)，在非等向性的介質中(anisotropic media) (例如一些晶體)，雙折射(birefringence)將使折射光分裂成兩道光，遵守司乃耳定律的稱為 o-ray(ordinary ray)，不遵守司乃耳定律的稱為e-ray(extraordinary ray)，這道光與入射光不共平面。 如果入射光是單頻的單色光，司乃耳定律也可以光在此兩介質的波長比來表示 (\(\lambda_1\) 與 \(\lambda_2\))

\(\displaystyle \frac{\sin \theta_1}{\sin \theta_2}=\frac{v_1}{v_2}=\frac{\lambda_1}{\lambda_2}=\frac{n_2}{n_1}\)

色散

除了真空，光在大部分的透明介質中傳遞的速度，會因為光的頻率或波長的不同而改變。這些介質稱為對光是可色散的。從司乃耳定律中得到的折射角，也與光的頻率或波長有關，因為白光是由很多頻率組成的混合光，所以白光入射這種介質，各種頻率的色光將會分開，這種白光在玻璃與水中的色散現象，因為不同波長的色光散開也就是彩虹成因的道理。

在光學儀器上色散將導致色差，因為色彩的模糊，將使解晰度的效果受到限制。在消色差的物鏡發明以前，在折射式望遠鏡上確實存在。

 譯自http://en.wikipedia.org/wiki/snell%27s_law

鏡子（Mirror）
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

鏡子是一個有平滑反射面，足以形成影像的物體。我們最熟悉的鏡子，為平面鏡，它有一平整的反射面。曲面鏡則使用來產生放大與縮小的像，及用來會聚或發散反射的光線。

鏡子通常用來整理儀容、裝飾與建築。鏡子也使用在科學儀器上，例如：望遠鏡、雷射、照相機與工業機器上。大部分鏡子為可見光設計，但是有些光學儀器，需要鏡子來反射其它的波或其他波長的電磁輻射。
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