23曾韋霖 生活中的光學

眼睛是靈魂之窗，我們能看到這個世界，全是靠我們的眼睛；而眼睛，就為甚麼能看見這一切呢?沒錯，就是光!
      這次的科學講座題目是”生活中的光”，李教授在一開始就介紹了自然光源，其中包括了:

• 太陽:因為核融合而放出了能量，就是刺眼的陽光。
• 星光、月光
• 閃電:積雨雲下端的負電荷與地面的正電荷之電壓差，大到足夠衝破絕緣的空氣，使框氣瞬間膨脹、發熱、

     發光，其中的光就是閃電。

• 森林火災
• 螢火蟲:發光細胞中的含磷物質經螢光素催化後氧化，其中展生的能量以光的形式放出。
• 極光:太陽黑子磁場較強，易發生猛烈爆炸，爆炸後將高能帶電粒子伴隨太陽風發射出去，而帶電粒子受

    地球磁場牽引，於南北兩極與地球大氣層的空氣粒子碰撞。大氣層的空氣粒子受碰撞後會發光，而

    形成極光。

• 磷光:燃燒磷產生的火焰，也就是鬼火。
• 螢光: 常溫物質經某種波長的入射光（通常是紫外線或X射線）照射，吸收光能後進入激發態，並且立

      即退激發併發出出射光（通常波長比入射光的的波長長，在可見光波段）。

     (http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%8D%A7%E5%85%89)

• 火山爆發

接著是講到了光學的分類，其中分為三大類:

1.幾何光學(又稱線光學):光走耗時最短的距離
  ※幾何光學三定律:
  (1)光取最短時間的路徑前進(通常前進方向為直線，因此又可解釋為光為直線前進)
  (2)光通過不同介質的反射與折射—n1sinθ1=n2sinθ2
  (3)光的獨立性—光交會時會線性疊加
2.波動光學:光是一種波(電磁波)
  電磁波分為很多種，光指是在光譜中的可見光區而已。
3.量子光學(光子光學):光線是由許多個光子排列而成，只是因為速率極快(約300000m/s)而無法抓取。

      接著是幾合光學的應用的部分，光其實非常廣泛的應用在我們的生活當中，並且對於生活有很大的幫助。

• 利用光直線前進原理:日晷、針孔成像
• 利用光反射原理:平面鏡、哈哈鏡、凸面鏡(後照鏡、廣角鏡)、凹面鏡(化妝鏡、手電筒)。
• 利用光折射原理:折射式望遠鏡(凸透鏡組)、放大鏡(凸透鏡)、眼鏡(凸透鏡或凹透鏡改變成像距離)、顯微

               鏡(凸透鏡組)、照相機(鏡頭微凸透鏡)、水晶體(類似凸透鏡可聚集光線)。

※光纖:光由慢介質到快介質中，入射角達到了臨界角，造成光線完全反射，而沒有產生折射(全反射)，因此
       能量能夠不經損失的完全傳遞出去，常用於傳遞訊息。

• 光所產生的自然現象—虹:光經過水滴產生兩次折射，一次反射形成

                    霓:光經過水滴產生兩次折射，兩次反射形成

※在虹外圍的霓亮度看起來較暗淡，是因為光的部分能量在多一次反射的過程中被水滴所吸收。
      後面的部分因為提早離席而沒有聽到，很可惜這次沒辦法聽完整場講座，不過教授在這次講座中也介紹了許多生活中的光學，讓我瞭解了更多之前還不知道的東西，也使得我之前所學過的又有了更進一步的了解。