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基礎光學

（一）反射與折射

反射：入射角＝反射角

$\theta_i=\theta_r$

折射：斯乃耳定律（Snell's Law）

$n_1 sin\theta_i=n_2 sin\theta_t$

臨界角 $\theta_c$ ：折射角 $\theta_t=90^0$ ，剛好發生全反射時的入射角

$n_1 sin\theta_{critical}=n_2 sin 90$

$sin\theta_{critical}=\dfrac{n_2}{n_1}<1$

$\theta_{critical}=sin^{-1}(\dfrac{n_2}{n_1})$

......這會發生在 $n_1>n_2$ 情況下，此時只有反射沒有折射

1、反射

2、折射

入射光要通過半圓形透鏡的圓心

入射光『沒有』通過半圓形透鏡的圓心時，又會發生什麼事？

(i) 光從空氣進入半圓形透鏡（入射光要通過半圓形透鏡的圓心）

(ii) 光從半圓形透鏡進入空氣（入射光要通過半圓形透鏡的圓心）

入射光沒有通過半圓形透鏡的圓心，會產生兩次折射。

【思考】為什麼，當入射光有通過半圓形透鏡的圓心，光進入半圓形透鏡時不會偏折？

（二）成像

薄透鏡成像公式

$\dfrac{1}{d_o}+\dfrac{1}{d_i}=\dfrac{1}{f}$

放大率

實驗放大率 $m_1=\dfrac{h_i}{h_o}$

理論放大率 $m_2=\dfrac{d_i}{d_o}=\dfrac{f}{d_0-f}$

實驗室使用的透鏡焦距 $f=7.5cm$

關於成像的幾何作圖：

光軸：光學系統中，一條假想的線，入射光線若和光軸重合，光將沿光軸傳遞。

物在兩倍焦距外...

物在兩倍焦距上...

物在焦距與兩倍焦距間...

物在焦距上...成像在無窮遠處

物在焦距內...虛像

百分誤差

理論值（theoretic value）T

實驗值（experiment value） E

百分誤差 $=\dfrac{|T-E|}{T}*100\%$