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愛迪生自然科學第 17 堂範例卷：光的反射與平面鏡成像
本堂整理反射定律、法線、入射角與反射角、平面鏡成像、視線反射與凸面鏡視野。
愛迪生自然科學第 17 堂範例卷：光的反射與平面鏡成像
我的課程探索段位與個人檔案學習目標
學習目標
1. 判斷入射角、反射角與法線。
2. 用反射定律處理角度題。
3. 說明平面鏡像距、物距與左右相反。
4. 用邊界光線判斷視線與鏡面應用。
觀念
觀念一：反射定律
光照到平滑表面後會反射。入射光線、反射光線與法線在同一平面上，且入射角等於反射角。入射角與反射角都從法線量起，不是從鏡面量起。
圖示
圖：平面鏡上的入射光與反射光
反射定律 例題 1
關於光的反射定律，下列敘述何者正確？
反射角判讀 例題 2
如圖，40 度標在入射光與法線之間；右側問號表示法線到反射光的夾角。反射角應為多少？
鏡面夾角 例題 3
如圖，入射光與鏡面的夾角為 30 度。此時入射角為多少？
觀念
觀念二：平面鏡成像
平面鏡成像時，像在鏡後，像距等於物距，像與物大小相同，且左右相反。平面鏡所成的像不能直接呈現在屏幕上，屬於虛像。
圖示
圖：物與平面鏡後方的對稱像
像距物距 例題 1
一人站在平面鏡前 2 m 處，鏡中的像到鏡面的距離為多少？
人與像距離 例題 2
小明站在平面鏡前 1.5 m，若鏡面不動，則小明與鏡中像相距多少？
平面鏡像性質 例題 3
下列哪一項是平面鏡成像的正確性質？
觀念
觀念三：反射與視線
眼睛能看見鏡中的物體，是因為物體反射或發出的光到達鏡面後，再依反射定律反射進入眼睛。作圖時可把入射點當作鏡面上的轉折點，兩側光線都對法線呈相同角度。
鏡面看物 例題 1
如圖，物體發出的光經平面鏡反射後進入眼睛。下列哪一項最符合此光路？
漫反射 例題 2
陽光照到空氣中的灰塵，從旁邊也看得見光束，較合理的原因是什麼？
湖面倒影 例題 3
平靜湖面能形成清楚倒影，皺摺鋁箔卻較難形成清楚像，主要差異為何？
觀念
觀念四：凸面鏡與生活應用
凸面鏡能提供較大的視野，因此常用於道路轉角、商店防盜鏡或車輛外後視鏡。它通常形成縮小的正立虛像。
凸面鏡視野 例題 1
如圖，道路轉角常設置凸面鏡。這種鏡面最主要的用途為何？
安全帽鏡面 例題 2
若安全帽外側做成類似凸面鏡的鏡面，觀察到的周遭景物通常有何特徵？
反射與成像統整 例題 3
比較平面鏡與凸面鏡，下列敘述何者正確？
觀念
觀念五：平面鏡的進階應用（全身鏡與鏡面轉動）
要在平面鏡看見自己的全身像，鏡子最小長度＝身高的一半，且與站立的遠近無關；鏡子底邊離地高度＝眼睛高度的一半。
另外，當入射光線方向不變時，平面鏡轉動 θ 角，反射光線會轉動 2θ 角。
全身鏡最小鏡長與離地 例題 1
丙身高 180 公分、眼睛距頭頂 8 公分，今欲懸掛一面直立平面鏡，使他能看見自己直立的全身像。若所需最小鏡長為 X 公分、鏡底離地為 Y 公分，下列何者正確？
全身像長與站立距離無關 例題 2
某人站在平面鏡前 1 公尺處，所成的全身像長為 L1；站在平面鏡前 2 公尺處，所成的全身像長為 L2。則 L1 與 L2 的大小關係為何？
平面鏡轉動與反射線 例題 3
若入射光線方向不變，當平面鏡轉動 20 度時，反射光線會轉動幾度？
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