課程名稱：光的傳播 課程名稱：光的傳播
編授教師：
中興國中 楊秉鈞
光直進的證據
光直進的證據
光直進的證據：
影子
陽光下的柵欄 皮影戲 日蝕與月蝕
日晷（計時器） 影子的形狀
光直進的證據
光直進的證據
因光的直線傳播性質，光也稱為 。 針孔成像
針孔成像實驗
光線
（媒體： 1， 39” ）
樹蔭下的小圓點（ 的像）
針孔成像
樹蔭下太陽的像
樹蔭下日蝕時 太陽的像
雷射光
太陽
影子的形成
影子的形成
影子的形成：
（ 1 ）點光源的光線以 方式向外做直線傳播 （比較：太陽光源為 光）
（ 2 ）當光遇不透明的障礙物時，會在障礙物的 形成陰影 稱為 。
影子的大小可由點光源向障礙物四周端點作 推求。
影子的形狀與障礙物的形狀有 關係。
放射狀 平行
異側 影子
射線 相似形
影子的形成
影子的形成：
實例說明：
圖中手若向左移動，影子的大小變化？ 。
手若不動，將蠟燭向左，影子的大小變化？ 。 變大
變小
針孔成像
針孔成像實驗程序
實驗程序：
（ 1 ）紙杯口貼 紙，杯底中央 。 （ 2 ）將杯底小孔對著前方點燃之蠟燭
（ 3 ）觀察：在 上看到 。
描圖 刺一小孔
描圖紙 一支燃燒中的倒立蠟燭
蠟燭 蠟燭的像
（孔的形狀 無關 ）
（媒體： 1， 2’54” ； 2
， 2”36” ）
針孔 紙屏
針孔成像原理
針孔成像原理：
。 成像作圖：由物體各端點位置，經過小孔作 數條。
再把各像點連線，可推知像之性質
（ 像之性質：正倒立、放大或相等或縮小的像… . ） 光的直進
直線
C
'
C A'
AB B
'
實像： 是作圖法中光實際光線的交點 眼睛可見、能成像在紙屏上
實像： 是作圖法中光實際光線的交點 眼睛可見、能成像在紙屏上
針孔成像之像：
必 倒 立：
上下顛倒、左右相反
必 實 像
大、小、相等皆可能
針孔成像示意圖
？
A
B
C D
' A
' B
' C '
D
' A '
B ' C
'
上下顛倒 左右相反
D
將紙面圖案正面順時針（或逆時針）轉 180 度
A
B
C
D
針孔成像性質
針孔成像性質
：（ 1 ）像之性質：
正倒立 。 像實虛 。
像的形狀 。 像的大小 。 （ 2 ）討論：
當光屏與孔距離不變時，蠟燭靠近針孔時，像的大小 。 蠟燭遠離針孔時，像的大小 。
當光屏與蠟燭距離不變時，針孔靠近光屏時，像的大小 。
針孔遠離光屏時，像的大小 。
針孔愈小，光愈集中，像愈 ，亮度 。 針孔愈大，光愈分散，像愈 ，亮度 。 小孔若有二個，就會有 個像，類推之。
針孔孔徑過大時，只能看見 ，則無法看見成像。
倒立 （上下顛倒、左右相反）
實像
大、小、相等皆可能
變大 變小
變小 變大
2
清晰 較暗
模糊 較亮
相似（對應邊成比例）
ㄧ圈亮區
原光路 後光路
原光路
後光路
實例說明
針孔成像性質：
（ 3 ）實例說明：針孔成像都採用小孔觀察，假使把小孔改成以下 三種情況，其像之差異？
亮度提高，像更模糊 成二個像 像不變
相似形
的對應邊關係
相似形的對應邊關係
相似形的對應邊關係：
（ 1 ）桿影、探照燈影：ABC 與 DEF 相似 對應邊長成比例 A
B C
D
E F
EF n BC
DE
AB
A
B C
D
E F
EF m BC
DE
AB
（高對高、底對底、斜邊對斜邊）
相似形的對應邊關係
相似形的對應邊關係：
（ 2 ）針孔成像：
X Y G
FH AB
ED
物距
像距 物高
像高 n C
A
B
C
D E
G F H
相似形的對應邊關係
相似形的對應邊關係：
（ 2 ）針孔成像：
當 X ＞ Y 時，蠟燭的大小 像的大小。（填：＞、＝、＜）
當 X ＝ Y 時，蠟燭的大小 像的大小。（填：＞、＝、
＜）
當 X ＜ Y 時，蠟燭的大小 像的大小。（填：＞、＝、
＜）
X Y
物距 像距 物高
像高 三角形大，邊長大
＜
＝
＞
大 等 小 小 等 大
光速有多快
光速有多快：
1. 光在不同介質中的傳播速率（光速）：
（ 1 ）光不用藉介質而傳播，光速為每秒傳播 公里
（ 2 ）光速傳播視同等速運動
（ 3 ）光在不同介質中的傳播速率：介質愈 ，光速愈慢
光在不同介質中的傳播速率
s m s
Km
c 3 10
5 3 10
8
30 萬
t V X
c
時間
光速 距離 距離 光速時間 X Vt
緊密
真空 空氣＞液體
（水）＞固體
（玻璃） 光速有多快：
1. 光在不同介質中的傳播速率（光速）：
（ 3 ）光在不同介質中的傳播速率：介質愈 ，光速愈慢
光在不同介質中的傳播速率
緊密
真空 空氣＞液體
（水）＞固體
（玻璃） 光速有多快：
（ 4 ）光年，是 走一年所的距離，屬於 單位，
相當於 公里。
1 光年＝ 公里 ≒ 公里。
光年是長度單位
光
Km
m
13
12 5
10
K 10
9.4608
365 60
60 24
10 3
1
光年
10
13長度
3x10
5x(24x60x60)x365 10
13（媒體： 1
， 23” ）
範例解說
1. 如圖為其針孔成像的實驗裝置，如左下圖， 回答下列問題：
（ 1 ）紙屏上的成像圖案為下列何者？ 。
（ A） （ B
） （ C
） （ D
）
B
（ 2 ）針孔移近燭火時，燭火的像如何變化？ 。 (A) 變大 (B) 變小 (C) 不變 (D) 不一定。
（ 3 ）針孔移近紙屏時，燭火的像如何變化？ 。 (A) 變大 (B) 變小 (C) 不變 (D) 不一定。
（ 4 ）若蠟燭長度為 2 cm ，則成像長度為？ 。 (A) 2 cm (B) 4 cm (C) 8 cm (D) 16 cm
A B 2cm
cm x
or x
4 2 20
10
B
正轉 180 度 ( 上下顛倒、左右相反
)
正轉 180°X 大
大 小
小
倍 2
倍 2
（媒體： 1 ， 2
）
2. （ ）如附圖所示，小治站在聚光燈的前面，經過光線照射，
在牆壁上形成明顯的影子，燈距離小治 2 公尺，而小 治
距離牆壁 3 公尺，假設小治的高度為 150 公分，那麼 影
子高度可能為何？
(A) 375 公分 (B) 400 公分 (C) 380 公分 (D) 240 公分
範例解說
150 cm
X cm
2 m
5 m
cm x
x or
375 150 500
200
A
倍 5 . 2
倍 5 . 2
cm 375 5
. 2
150
3. 水平面上立三根竹桿，長度相同如圖所示，若甲、乙相距 2 m ， 乙、丙相距 4 m ，則回答下列問題：
（ 1 ）（ ）陽光從右上方約距離丙 5m 處照來，如圖（一），
則
桿影的長度大小順序？
（ 2 ）（ ）燈光在右上方約距離丙 5m 處照來，如圖（二） ， 則
桿影的長度大小順序？
（ A ）甲＝乙＝丙 （ B ）甲＞乙＞丙 （ C ）丙＞乙＞甲 （ D ）甲＞丙＞乙。
範例解說
圖（一） 圖（二）
太陽光 平行光 A
點光源 放射光 B
（媒體： 1
， 15” ）
範例解說
4. 台北與高雄距離 300 公里，光速 秒可抵達。
5. 太陽光 500 秒可達地球，二者距離 公里。
6. 若地球與月球相距 38 萬公里，若光由地球傳播到月球需時 1.3 秒 則光的傳播速率每秒 公里。
V s
t X 10 0.001
10 3
10 3
10 3
300 3
5 2
5
0.001
Km Vt
X
8 5
3 5
5 500 1500 10 1.5 10 10 1.5 10
10
3
1.5 X108
km s t
V X 5
5
10 92
. 3 2
. 1
10 8
.
3
2.92 X105
X t
t X
X V t
GIF 動畫檔 資源來源
1. 簡報第 2 、 4 頁：演唱會雷射光 Tenor Tenor2 2. 簡報第 3 頁：日晷 Gifmania
3. 簡報第 3 頁：皮影戲 搜狐 活動行 4. 簡報第 8 頁：針孔成像 良倉
5. 簡報第 18 頁：星際 Giphy
