"光學現象與探討" 修訂間的差異
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| − | == | + | == 現象說明== |
當一平行光束斜向入射在一壓克力圓板，部分光線會折射並透射至平板另一側，另一部分光線則會被反射。若在反射線路徑上架設一屏幕(如圖一)，則能在屏幕上發現與圖二相似的現象。由實驗觀察可以發現圖中的光點，其亮度與相對位置都會受到壓克力圓板影響而有所不同。試探討此現象成因。 | 當一平行光束斜向入射在一壓克力圓板，部分光線會折射並透射至平板另一側，另一部分光線則會被反射。若在反射線路徑上架設一屏幕(如圖一)，則能在屏幕上發現與圖二相似的現象。由實驗觀察可以發現圖中的光點，其亮度與相對位置都會受到壓克力圓板影響而有所不同。試探討此現象成因。 | ||
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| − | == | + | == 探究問題（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）== |
*2.1 思考教師展示雷射打到鏡子與水中的現象，屬於反射還是折射? 並說明相關的物理。 | *2.1 思考教師展示雷射打到鏡子與水中的現象，屬於反射還是折射? 並說明相關的物理。 | ||
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*2.5 從小組內討論的結果，思考用適當的物理量，做線性回歸並分析得到平板折射率n值 | *2.5 從小組內討論的結果，思考用適當的物理量，做線性回歸並分析得到平板折射率n值 | ||
| − | == | + | == 實作項目== |
*3.1設計出一項實驗，探究雷射入射角θ和屏幕兩光點距離X的關係。 | *3.1設計出一項實驗，探究雷射入射角θ和屏幕兩光點距離X的關係。 | ||
**3.1.1實驗數據圖 | **3.1.1實驗數據圖 | ||
於 2019年8月5日 (一) 03:09 的修訂
原始設計者：彰師大
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當一平行光束斜向入射在一透明有厚度之固體平板，部分光線會折射並透射至平板另一側，另一部分光線則會被反射。屏幕上的圖形亮度與相對位置都會受到透明平行板影響而有所不同。試探討此現象成因。
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實驗材料：
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現象說明
當一平行光束斜向入射在一壓克力圓板，部分光線會折射並透射至平板另一側，另一部分光線則會被反射。若在反射線路徑上架設一屏幕(如圖一)，則能在屏幕上發現與圖二相似的現象。由實驗觀察可以發現圖中的光點，其亮度與相對位置都會受到壓克力圓板影響而有所不同。試探討此現象成因。
探究問題（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）
- 2.1 思考教師展示雷射打到鏡子與水中的現象，屬於反射還是折射? 並說明相關的物理。
- 2.2 思考教師展示雷射打到壓克力圓板，屏幕上看到的圖形是屬於繞射還是干涉?
- 2.3 讓學生實驗雷射打到壓克力圓板，詳述實驗步驟，並從實驗中觀察雷射入射角θ和屏幕兩光點距離X的定性關係為何? (入射角度變大，兩點距離變小還是變大?)
- 2.4 從光路思考屏幕兩光點距離X、入射角θ、平板折射率n和平板厚度t的關係式。小組討論後並每組給予五分鐘內發表討論結果。
- 2.5 從小組內討論的結果，思考用適當的物理量，做線性回歸並分析得到平板折射率n值
實作項目
- 3.1設計出一項實驗，探究雷射入射角θ和屏幕兩光點距離X的關係。
- 3.1.1實驗數據圖
- 3.1.2分析實驗結果
- 3.2取適當的物理量，線性回歸分析得出壓克力圓板折射率n值。
- 3.2.1實驗數據圖
- 3.2.2分析實驗結果
分析與結論
- 4.1 能從前述所記錄數據與繪製的數據圖中，分析出相關趨勢，結論出可能之定性關係。
- 4.2 能進一步從記錄之數據與繪製之數據圖中，粹取出相關重要物理量，進一步繪製關係圖，結論出定量關係式。
- 4.3 能從所記錄數據與繪製的數據圖中，瞭解還有需要設計實驗與執行的項目。
教學目標與評量
- 5.1 複習司乃耳定律(Snell’s law )和反射定律。
- 5.2 從現象觀察中，分辨干涉與繞射。
- 5.3 利用現有器材資源，與學習到的知識，設計實驗求得出折射率n。考驗學生能否融會貫通，以及取適當物理量來實驗分析。
- 5.4 讓學生學習科學素養，即探究現象、提出假說、實驗證明假說，最後精緻化結果。
參考資料
[1] 2016科學能力競賽題目
