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光
微粒說
0
牛頓,1704年提出
B1L4物理
主張光是由許多一連串細小的高速運動之粒子組成
可解釋光的直線前進、折射、反射
部分反射、折射無法圓滿解釋
5 預測光在介質的速率>真空(不合理)
波動說
惠更斯,1678年提出
主張光是一種波動,充滿在波所在的空間
可解釋光的直線前進、反射、折射、干涉、繞射
解釋反射、折射的步驟複雜
找不到傳播的介質
.週期波(波源規律地重覆振動)
P波動只傳遞波形&能量,不能傳遞介質
振幅↑能量↑
T週期:秒/次;f頻率:5秒(Hz),V波速==axf(f=7)
→ 介質狀態相同時,V相同(水深↑,v↑)
平衡位置
Double A

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|光的反射與折射
.
反射定律
入射線,反射線、法線在同一平面上
入射線,反射線在法線兩側
入射角=反射角
· 平面鏡成像性質
物距=像距
物的大小=像的大小
3 虛像是正立,左右相反
·折射定律(司乃耳定律)
入射線、折射線,法線在同一平面上
入射線,折射線在法線兩側
AB
max=///=定值n(nov↓)
B
A
0
义
某物 co
V快進入V慢→偏向法線,V慢進入V快>偏離法線
以惠更斯原理解釋折射
9.相同振動狀態質點相連形成的線or面→波前
→圓形波波前,同心圓、直線波波前:平行直線
4 波前進方向上波前
x
原波前上的每個點為子波的點波源,經△t後,子波向外擴散
出一圓形波,新波前為圓形波的相切曲面
vot
Double A
LE

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繞射與干射
· 水波的繞射
水波在傳遞過程中,遇障礙物會繞過在其後方出現 or
遇小縫隙會通過,在後方向兩側擴散
縫隙or障礙物的寬度和入相近,繞射越明顯
聲波比光波明顯(可見光入小)
.
光的干涉和繞射
9干涉三波的疊加<
A S N N N
(相長)
破壞性干涉~~~
(相消)
=
雙狹縫干涉
↓
(峰+)相消相長(谷+谷or峰+峰)
。單狹縫繞射
較寬
6楊氏為第一位提出疊加原理的科學家
Double A

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電流的磁效應
安培右手定則
ㄕ@射入回射出
厄斯特發現的喔!
大姆指:電流方向,四指:磁場方向
磁力線為多個同心圓,各處磁場量值均相同,
切線方向為磁場方向(N極)
6離長直導線越近,磁場越強,磁力線分布越密集
·載流圓形線圈產生的磁場
大姆指、磁場方向,四指:電流方向
半徑↓磁場↑,電流↑磁場↑
中心磁場最大
載流螺絲管產生的磁場
大姆指:磁場方向,四指:電流方向
管內為均勻磁場(強度,方向相同),平行中心軸
管外中央處磁場為O
可被磁化物質(Fe,Co.Ni)
繞越緊密(匝數越多),電流越大,插入軟鐵芯→磁場越強
•應用
電磁鐵:利用電流強弱,控制磁場強弱
繼電器:利用磁力的有無,控制迴路的導通or斷開
Double A

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.
電磁感應
· 法拉第電磁感應定律
P磁棒or 線圈有相對運動 and 磁力線數發生變化時,
→ 磁場強度有變化
會產生(感)應電流
磁場變化V↑,應電流个
冷次定律
→ 應電流形成的磁場總是抵抗原有磁場的變化(多退少補)
·應用
變壓器:利用調整匝數比,控制電壓大小
→電能運送時,R會使電能→熱能,因此為了減少損失,用高V低工
↓↑
(P耗損=資,輸出=C)
·麥克風:將聲波→電流訊號(金屬膜片振動→線圈振動→應電流)
發電機:將動能→電能
生活用電安全
P延長線選用加裝保險絲or過載繼電器
電線絕緣破損易短路(無R)
交流
電流の磁效應 電磁感應
A
軟鐵芯
> 變壓器
伏
特
計
Double A

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電與磁的整合
·馬克士威方程式
1864年馬克士威將「電流の磁效應」、「電磁感應」統整
提出電場改變也能產生磁場並轉化成電荷,電流、電場、磁場
的數學方程式
內容:
①帶電體附近會產生電場(庫侖定律)
②單一磁極無法單獨存在(無磁單極)
③ 通有電流的導線or電場隨時間變化,可產生磁場
(安培-馬克士威定律)
④ 磁場隨時間變化可產生電場(法拉第感應定律)
電磁波
電場、磁場交互改變形成電磁波
不屬於力學波,不需介質,在真空中也可傳播
電場、磁場振動方向,波前進方向互相垂直⇒ 橫波
1電磁波在真空速度,3x108m/s → 和光速相同
赫茲證實電磁波v=光速,有直線前進、聚集、反射、折射特質
· 光與電磁波
1865年,馬克士威、電磁理論,預測光波,電磁波
1887年,赫茲首次產生電磁波,證實光波=電磁波
1895年,馬可尼利用無線電波通訊,
1901年傳送無線電報
1905年愛因斯坦,光量子理論,解釋光電效應,使光具有粒子性。

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電磁波譜
無線電波(100H2~109Hz)
微波(109H2~10"Hz)
紅外線(101H2~3,8x101+H2)
可見光(3.8x1014H2~79x104H2)
紅→紫入長→短f低→高
能量个千个入↓
f
【外線19.9x1014Hz~1018H2):殺菌消毒
射線(1017H2~100Hz):可穿透肌肉
X射線(>1000Hz):醫學治療
·都卜勒效應
因波源和觀察者之間的相互運動,造成聽到的fキ發出的f
波都具有都卜勒效應
光波、遠
行
ㄡˋ
@k
↗紅移
原V
①
②
V V₁ > V V z < V
If firf f₂<f.
Double A

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原
①
V V₁ = V V₂ = V
f ficf fz >f
A 2172 72 <λ