2010年12月23日

22林陳慶 生活中的光學

有關光的講座,剛好與學校課程類似,所以格外期待,好奇與學校所教的有何不同,是較廣呢?還是較深呢?
    教授首先介紹了光學的種類,分為:幾何光學、波動光學、量子光學。之後,介紹了光的現象,有直進、反射、折射、漫射、繞射、干涉。目前最早紀錄反射現象的書為墨子,由墨翟所著。折射定律由荷蘭人Snell提出,即光線由一介直進到另一介質中時,會產生偏折,則入射光與折射光滿足公式-n1 sinθ1=n2 sinθ2。繞射,當光行進過障礙物或狹縫時,其行進方向會轉彎,而這就可延伸到干涉實驗,Thomas Young利用了雙狹縫實驗(如圖一),證明了光有波動性。
也有一個單狹縫實驗,將狹縫改為一道,也可觀察到干涉現象。
您的瀏覽器可能無法支援顯示此圖片。


 






                           

                               (圖一)


同時教授也提到了光有波動與粒子雙重性質,有些現象可用波動說解釋,有些必須用粒子說解釋,如下表所列:


    現象
學說
直進 反射 折射 繞射 干涉 光電效應
例子說
(牛頓)
Yes Yes No No No Yes
波動說
(楊格、馬克士威)
Yes Yes Yes Yes Yes No


    接著,教授講到全反射,其應用有光纖,由高錕提出,一開始用玻璃傳送光線,雖然是全反射,但能量損耗仍非常嚴重,於是高錕開始研究光與玻璃的關係,他認為光在玻璃中能量會散失有三個原因:玻璃分子的吸收與散射、玻璃分子結構不規則的影響、玻璃中雜質的吸收與散射,因前兩者較難改進,所以高錕試著將玻璃中的雜質去除,也就是提高玻璃的透明度,然而,他找了幾家玻璃大廠,皆對其研究沒興趣,所以高錕只好自己製造玻璃,終於,他製造出一種低雜質的石英玻璃,並且驗證了他的假設,在1966年發表了論文《光頻率介質纖維表面波導》,也就是這篇論文使他在2009年得到了諾貝爾物理獎。還記得理化課時,做過一個實驗,有ABC三盆水,溫度為ABC,各放一隻手在AC盆,一分鐘後,雙手放入B盆,兩手會有不同的感受,由此實驗可知,觸覺只能比較溫度,無法準確量出溫度。視覺也是如此,有時因為周遭環境的不同,物體的大小、顏色會判斷錯誤。最後,只可惜有事先走,不能完整聽完整場講座,重點是我想聽的都在後半場呀!!!!!!!


                                                     82203 林陳慶

引用資料:1雙狹縫圖片

            http://aeea.nmns.edu.tw/aeea/courses/2006_courses/lec07.html


2010年12月22日

23徐聖庭 生活中的光學

科學獎座心得報告
對於講座內容的心得:
光的特性:
光速為每秒299792458公尺(這是我自己背的呦!!)
光有直線前進的性質
光的獨立性-線性疊加
光學:
  1. 幾何光學(又稱線光學Ray Optics)
  2. 波動光學(光是電磁波Wave Optics)
  3. 量子光學(光子光學Photonics)
人體視覺感官細胞:
錐狀:感受彩色比例(RGB)
柱狀:感受黑白亮度(光線強度)

對於講師的心得:
教授好帥!(鼻子變長了)
看起來很有威嚴(這沒錯吧??)
感謝教授讓我們先走一步~~
這次講座讓我獲益良多!!

                                    By 823 07 徐聖庭


22簡菡 生活中的光學

今天的科學講座是由李正中教授所演講的"生活中的光學"。
正如題目所表達的,人們生活中總是和"光"息息相關...
無論是常見的太陽光、閃電、月光,
亦或是深入研究後得知的幾何光學、波動光學、量子光學,都是如此。
光學的應用很廣泛:利用光的直線前進特性,誕生了日晷;
利用光的反射,我們有了各式各樣的鏡子,包括平面鏡、凸面鏡、凹面鏡,而充分使用便可應用在廣角鏡、手電筒上;
利用光的折射,我們得以改善視力上的缺陷、觀察微小的生物、紀錄瞬逝的影像,這些都是眼鏡、顯微鏡、照相機等由透鏡組成的光學儀器的功勞。
而今日的講座中,教授除了介紹這些種種光學儀器的發明原理之外,
也講解了更貼近我們生活中與光有關的自然現象。
其中,我印象最深刻的是虹與霓的形成。
虹與霓的產生皆是由光進入小水滴後,經反射及色散而成。
而其中的顏色順序的不同,則是因為霓比虹多一次反射造成的,
也因此霓的亮度比虹暗淡,原因即為多一次反射過程中水滴吸收了更多的能量。
雖然很可惜我不熟悉的波動光學和量子光學因時間的關係而沒有完全介紹完,
但這次的講座除了做課內的延伸,也讓我學到了更多與光學有關的知識!
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------822 31  簡菡


2010年12月21日

23張凱捷 生活中的光學

講座心得
    這次講座是有關於光的題目,內容豐富,大部分是以學校教過的來延伸,讓大家比較容易聽懂。內容有兩個部份令我感到有興趣,一個是光的全反射,另一個是人視覺的錯覺。
    全反射是一種光學現象。當光線經過兩個不同折射率介質時,部份的光線會於介質的界面被折射,其餘的則被反射。但是,當入射角比臨界角大時,光線會停止進入另一介面,反之會全部向內面反射。這只會發生在當光線從光密介質(較高折射率的介質)進入到光疏介質(較低折射率的介質),入射角大於臨界角時。因為沒有折射(折射光線消失)而都是反射,故稱之為全內反射。
    光纖就是一個應用全反射的例子,微細的光纖封裝在塑料護套中,使得它能夠彎曲而不至於斷裂。通常光纖的一端的發射裝置使用發光二極體或一束雷射光脈衝傳送至光纖,另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈衝
    光纖的發現是人類的一大步,我們以前上網都不是用光纖,所以速度會非常慢,現在用了光纖,傳遞的速度等於光速,這讓資料傳遞的時間縮短了數百倍,以前要傳一個小時的東西,光纖倏地便傳完了。
    第二格有趣的題目是錯覺,我們常常看到一些圖片,近看和遠看的結果完全不一樣,還有一些圖片會因為腦袋而限制了思想,例如:將眼睛向前移,就看見晃動的色彩了

您的瀏覽器可能無法支援顯示此圖片。
您的瀏覽器可能無法支援顯示此圖片。

http:/anthony_chung_is.mysinablog.com/index.php?op=ViewArticle&articleId=1397369       2345還有一張知名的照片是愛因斯坦和瑪麗蓮夢露的合體
您的瀏覽器可能無法支援顯示此圖片。
    最後我們玩了一個小遊戲,我們要以最快的速度回答題目如下:
黃色   黑色
    這次講座讓我收穫良多,希望下次也可以有這麼有趣的講座。


28施養鑫 生活中的光學

82809施養鑫
 星期六聽完演講,我才發現原來光可以做出那麼多研究,像光纖……等等,而光有分自然和人造的,大部分的我們大多可以想到,但我卻沒想到火山爆發,可能是因為我們不常接觸火山,但在台灣,我們也可以找到許多活火山,例如陽明山、大屯活山群……等,至於人造光在我們身旁處處可得,像我們用的檯燈裡的燈管就是人造光,但你可別小看光,有人可是用他的反射和折射定律,發明出一個新的東西,而得到諾貝爾獎,光纖就是一個例子;但由於這次的演講只有2小時,所以教授並沒有完全說完他的簡報,這是可惜的地方,但原本對光時分藐視的人,因為這場演講,讓我注意到,光沒有我想像中那麼簡單。       但我也有學到許多東西,對於八年級的我們,或許聽得比七年級懂,但我也是滿載而歸,舉個例說好了,原來全反射是啥我不太清楚,但1次的演講讓我開竅了,希望以後還有機會還可以在聽李正中教授的演講。                       


2010年12月19日

27廖柏鈞 生活中的光學

生活中的光         82714廖柏鈞
心得:這次教授先從光源說起,並說明光在大自然中的豐富多樣性,接著在闡訴
     這些多樣性的光學現象的原理,並說明光如何在人類的生活中,從非常簡
     陋得設計變成各式各樣的光學儀器跟新的光源然後說明光帶給我們生活更
     奇特的世界。
     我覺得這次的演講很不錯,因為其中的內容沒有很艱深困難,但這是因為
     現在八年級的前幾章就是在講光,像是光的直進性或者光經過透鏡後會如
     何變化,來個實例,顯微鏡就有利用到透鏡的折射。
     光在大自然中扮演了非常重要的角色,因為它含有輻射能,能幫助葉子行
     光合作用,另外還可幫助人體的骨骼成長。
     燈泡是愛迪生的發明,因為燈泡使我們能擁有和太陽同等的光然後讓我們
     晚上可以繼續工作,但因為鎢絲燈泡太耗電,所以人類不停的利用光學原
     理來改變光的輸出率,以省電、明亮為目標。
     古人說:「眼見為憑」,但不要以為人的眼睛永遠是對的,這次教授就講了
     一些例子來推翻我們的想法,像是同樣的顏色會因為位置、背景的不同使
     我們的眼睛以為那是不同的顏色,還有對比色一個是很多的小正方形一個
     是當背景,會發現好象有小點點,超酷的!
     這次的演講是個很不錯的經驗,不過教授只要跟我們在多點互動就好了,
     那樣會更好玩,不過人不能要求太多。光是個很好玩的東西,可以在生活
     中充分利用~


2010年12月18日

30朱文芊 生活中的光學

83018朱文芊的心得報告
講題:生活中的光學
主講人:李中正  日期:99年12月18日
在這次的演講中,一開始就提到了生活中的自然光源,例如常見的太陽光、月光、星光等等,甚至還有一些我們根本不會去想到的森林火災、火山爆發,這些都算是自然光源.不過,當然是不要有火山爆發最好啦!
接著馬上又提到了光學的分類.
依照其特性,可分為三類:幾何光學、波動光學、量子光學
這三類是用來解釋光所產生不同的現象.
幾何光學又稱為線光學.而幾何光學有三大重點:光是走最短時間之路徑---則通常我們看到的是直線前進、入射角等於反射角、光的獨立性---線性增加.
而眼鏡、眼睛等等的原理,都可用幾何光學來表示.
波動光學 以光是電磁波為出發點來解釋所看見之現象.
例如,若我們將光都透過一個細長的洞,照理來講應該是只會成一個像,然而,最後旁邊卻會有一條一條的影子,這與光的波有關.
量子光學又稱光子光學.

最後教授提到了,我們的眼睛會騙人!例如:同一個灰色,將它的背景分別設為黑色與白色,則背景為白色的看起來就會比較深.又或者,同一個大小的圓,放在大圓中和放在小圓中看到的結果也會有所差異!

摁..這次的演講真的讓我學到了許多有關光這方面的問題,雖然有些內容在不久前的理化課有上過,但就當作是複習、增加印象!當然~沒學過的,透過這次的講座而學到了,就是增加自己的知識嘍!總之,真是獲益良多啊!