國立臺灣科學教育館物理世界學習手冊
光的反射與折射(雷射遊戲)
一. 科學原理學習教室：
1.光的反射定律：
（1）光在介質中行進時，因障礙物或不同介質間界面的影響而改變光原行進方向
（或稱原光路）的現象。
（2）光的反射定律，如下圖示：
a.光的可逆性：當反射光改變為入射光時，則入射光亦 改變為反射光的性質。
b.入射光、法線、反射光在同一平面上（入射光、
法線、反射光在相同介質中）。 c.入射光、反射光必在法線的兩側。
d.入射角＝反射角（即 θ2＝θ3）。
e.入射光與入射位置切線的夾角＝反射光與反射位置切線的夾角（即 θ1＝θ4） f.入射光與反射光的比較：
（a）光速大小比較：入射光＝反射光（在相同介質中）。
（b）光亮度大小比較：入射光＞反射光（障礙物或介質會吸收部份入射光能 量）。
g.光經障礙物反射的現象與障礙物光滑或粗糙，平面或曲面…等因素無關。光經 任何型態的障礙物表面改變行進方向時，都遵守光的反射定律。
2.光的折射定律：光在不同介質中行進時，因光速改變而產生光線行進方向改變 的現象。
國立臺灣科學教育館物理世界學習手冊
（1）光的折射定律，如圖 1、2 所示：
入射光在
不同介質間行進 光速率變化 折射光與原光路 的比較
入射角與折射角 的比較 由空氣射入水中
如圖1
光行進速率減慢 光在空氣中速率＞
光在水中速率
偏離原行進方向
偏向法線 入射角＞折射角
由水射入空氣中 如圖2
光行進速率增快 光在水中速率＞
光在空氣中速率
偏離原行進方向
偏離法線 入射角＜折射角
（2）星光閃耀、海市蜃樓、水中木筷偏折、人從水面上看魚、魚從水面下看人…
等現象，所看到成像的位置與實際物體的位置不同，即是光線經不同介質間 行進時產生折射的現象
二. 「光的反射與折射」展品各部說明：
三. 「光的反射與折射」展品操作說明：
1.操作者應先詳細閱讀「光的反射與折射(雷射遊戲)」展品說明，了解「雷射遊戲」
展品的操作步驟相關科學原理，並能從「光的反射與折射」雷射遊戲操作中，
觀察雷射光經面鏡反射與三稜鏡折射現象，了解光的反射與折射定律。
2.操作者調整「雷射遊戲」桌面上各可旋轉及可移動正方形旋轉反射鏡與正三角 形旋轉反射面，利用光經反射面的反射性質，將雷射光射出源發出的雷射光射 入「右側」反射光輸入孔，此時，霓虹燈顯示板上「右側」的龍形燈管會發光。
3.重複步驟 2.雷射光射出源發出的雷射光經最後的三稜鏡折射後射入「左側」反 射光輸入孔，此時，霓虹燈顯示板上「左側」的龍形燈管會發光。
四. 「光的反射與折射」展品操作注意事項：
1.操作者應注意雷射光不可直射入眼睛，以避免因雷射光的光能量 集中性質傷害眼睛水晶體、視網膜。
