光的折射

折射定律、全反射、色散現象、薄透鏡、光學儀器

望遠鏡(Telescope)

望遠鏡(Telescope
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

望遠鏡是一種設計來觀察遙遠的物體或收集電磁波輻射的儀器。已知最早實際使用的望遠鏡是十七世紀初荷蘭人發明的。

Telescope”這個單字(希臘語 tele = ‘遙遠 skopein = ‘’; teleskopos = ‘看遠處far-seeing’) 的由來是1611年在Federico Cesi的晚宴上首次出現,是一個不知名的希臘詩人或神學者發明的。另有一說這種儀器是伽利略(Galileo Galilei)發明的。「望遠鏡」包含所有在大部分電磁波譜波段運作的儀器(包含不可見光)

哺乳動物眼球剖析(Anatomy of The Mammalian Eye)

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()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。

折射率(Refractive Index)

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。

折射(Refraction)

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。

光學儀器(Optical Instrument)

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。

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