看不見的影像-凹透鏡及凸面鏡焦距尋找之研究

專題名稱看不見的影像-凹透鏡及凸面鏡焦距尋找之研究

專題描述在理化課程中，有提到關於凹凸透鏡及面鏡的的成像、焦點聚光散光等性質，凹面鏡與凸透鏡性質相似，光線射入皆會匯聚於焦點上，易於取得焦距且由焦點射出的光線通過後皆會以平行光射出，稱為光的可逆性，但在凸面鏡及凹透鏡的性質皆為散光，要取得焦距相對不容易。

隊伍名稱扁扁

指導老師徐彥哲　

參賽學生古芸庭　林睿璿　　

序號	內容	上傳者
10	作者莊賀喬來源 file:///C:/Users/USER/Desktop/311098.pdf 描述本論文主要目的是探討光學非球面鏡片在製作的過程中，包括成型與拋光階段的加工參數對鏡片的形狀精度與表面粗糙度之影響。藉由不同加工參數的實驗結果，提出改善鏡片形狀精度誤差與表面粗糙度要求所需較為有效的加工改進方法	古芸庭
9	作者湯宗霖來源 file:///C:/Users/USER/AppData/Local/Temp/Temp1_fb180928162927.zip/381701.pdf 描述本論文首先針對微掃描面鏡之應用需求進行介紹，由微掃描面鏡系統之端切入了解其特色，並以光學考量為設計基礎，延伸到以微掃描面鏡之結構設計，進而提出雙面電鍍、內嵌磁性材料，複合電磁致動力之微掃描面鏡之設計。	古芸庭
8	作者陳登復、郭得生、鮑忠興來源 file:///C:/Users/USER/Downloads/7334_034.pdf 描述凹透鏡焦距測定的新方法	林睿璿
7	作者盧朝文來源 file:///C:/Users/USER/Downloads/fb180927164547.pdf 描述整理了有限差分在光學系統模擬上的一系列應用，包含了有限差分法、有限差分光束傳播法。	古芸庭
6	作者黃詩庭來源 file:///C:/Users/USER/AppData/Local/Temp/Temp1_fb180927164014.zip/353301.pdf 描述在設計回授控制器時，必須了解授控系統之輸入與輸出特性，據此建立系統動態模型，以便從事分析與設計控制器。	古芸庭
5	作者方建閔來源 file:///C:/Users/USER/AppData/Local/Temp/Temp1_fb180927163345.zip/009202.pdf 描述微型化已經是掃描式電子顯微鏡的發展趨勢，本研究是基於一個微型掃描式電子顯微鏡的基本架構，此微型掃描式電子顯微鏡系統中，將設計一個電子源、一個靜電透鏡與一個靜電偏轉器	古芸庭
4	作者陳慧琪、鄭益祥、鄭超仁來源 file:///C:/Users/USER/Downloads/fb180927131427.pdf 描述將電腦全像術與ㄧ般光學顯微鏡結合，製作出可同時觀察不同深度的三維影像系統	古芸庭
3	作者何治樺來源 file:///C:/Users/USER/Downloads/fb180927130932.pdf 描述近年來關於光子晶體的研究提供了另一種途徑：選擇光子晶體的負折射頻帶為工作頻帶，則以此光子晶體做成的凹透鏡就可以將光聚焦	古芸庭
2	作者邱建國來源 http://ir.nptu.edu.tw/retrieve/23010/103NPTU0504008-001.pdf 描述探討成像畸變成因以及修改的方式，並實際架設等效的透鏡系統進行實驗。	古芸庭
1	作者胡仲萱、胡旨明、黃羽萱、趙婉芝來源 https://activity.ntsec.gov.tw/activity/race-1/42/pdf/d/1/030101.pdf 描述 1.光線的傳播是以直線形式，但是遇到不同介質時會有折射的現象 2.凹透鏡的焦距是否也可以正確簡單的測量，有哪些特殊的方式？ 3.，說明的物距與像距的關係	古芸庭

序號	內容說明	上傳者
5	類別相簿集名稱編輯文本說明將所有的資料放到文本裡，並且將資料再次的統整、排版	林睿璿
4	類別相簿集名稱查詢步驟及閱讀資料說明因為第一次的實驗不方便操作，所以我們再次的上網查詢更好的實驗步驟以及閱讀資料。最後將實驗的結果編輯成文本。	林睿璿
3	類別相簿集名稱特殊光線的再次測量說明在高中的選修物理課本中，有提到四條特殊光線的特性，我們將這四條光線拿來測量面鏡的焦距。	林睿璿
2	類別相簿集名稱特殊光線的初步測量說明在國三的數學課本裡有提到相似三角形的概念，於是我們將相似三角形的概念拿來測量出面鏡焦距。	林睿璿
1	類別相簿集名稱初步查詢實驗方法說明上網查詢實驗的方法與步驟	林睿璿

序號	內容	上傳者
10	作者林睿璿標題最後的衝刺內容時光如梭，不知不覺小論文的期限也快要截止了，資料也都慢慢地上傳完成了，這次也是國中最後一次的小論文。在國中三年的小論文努力中也學到了很多，邁向高中後因為課業變得更加的繁重，也不知道會不會繼續往這方面發展，但這次的小論文，比起辛苦，我更覺得有一種說不出的感慨，希望在國中的最後一篇小論文能取得佳績!	林睿璿
9	作者古芸庭標題每天的小確幸內容上了9年級我們每天都有第8節課要上，上久了總會厭倦、厭煩，但因為做小論文，我們的第8節不再是一般的上課，而是大家一起在電腦教室裡為了同一個目標奮鬥，一有問題就互相討稐，一有困難就互相幫忙解決，這樣互相關心互相幫忙的感覺，我想再過不久就沒辦法了，我們剩下的時間不多了，一生中也沒多少這樣的機會，我想現在我唯一能做的就是好好珍惜並享受於這機會中。	古芸庭
8	作者林睿璿標題實驗初步的困難內容在實驗的一開始，因為我們不知道如何去準確地測量出凸面鏡及凹透鏡的焦距，所以我們藉由網路及高中的教科書來查詢方法。但是網路上的資料有千千萬萬種，我們不確定哪一種方法是真的，於是我們一開始採用的是教科書上的方法(四條特殊光線)，我們找來繩子、凸面鏡、凹透鏡、墊高的箱子及椅子來進行實驗，但是四條特殊光線中有些光線是需要穿過面鏡來進行模擬的，但我們怎麼可能透過面鏡來模擬，所以四條特殊光線是無法準確地測量的，我們只好另尋其他的方法...... 我們也在一開始的實驗失敗中學到了其實實驗並不容易，不是只要動一下就能解決的事情，看似簡單的實驗兩字，其中也藏了許多艱難但實用的技術。但挫折不是壞事，我們總會經歷挫折，接受挫折對我們的磨練，我們才得以做出更棒的結果。	林睿璿
7	作者古芸庭標題結束... 內容時間總在不知不覺中流逝，很快的截止日也快到了，現在想起一開始匆匆忙忙地報名且開始投入做小論文，這段時間中有開心有難過有想放棄也有成就，經歷了很多事情，現在回想總覺得不可思議，總覺得現在的自己似乎又比當時的自己更成長了一些，國中生涯也快結束了，高中或許也不太會有這個機會像現在一樣和大家一起為了同一個目標前進，只能好好珍惜現在了。	古芸庭
6	作者林睿璿標題一開始的好奇心內容在國中二年級上學期中，學校有教我們面鏡及透鏡的焦距求法，其中，凹面鏡及凸透鏡的焦距比較好球，因為這兩種鏡子是聚光性質，但是凸面鏡及凹透鏡就沒有那麼容易了，因為這兩種是散光性質，所以無法輕而易舉地找到焦點，這點引起了我們的好奇心，於是我們開始了研究...... 一開始我們找了老師討論，老師也提供了我們幾種想法，讓我們自己去找尋真正的答案。這也跟平常的上課時老師直接告訴我們答案或算法不一樣，我們得到可以自己研究，尋找答案的機會，我也希望藉由這一次的小論文可以讓我在「研究」這方面有更精準的方法與更熟練的技術。	林睿璿
5	作者林睿璿標題國中生涯的最後一篇小論文內容這次的小論文是我在國中生涯的最後一篇小論文，想當初還是懵懵懂懂的國一生，還不懂得許多競賽與研究的方法，但現在竟然也成長到九年級了，想起來還真的回味無窮！在國中的三年內參加了許多大大小小的比賽，小論文就是其中之一，小論文同時也是進入國中生涯的第一個大型比賽，也因為一開始什麼都不懂，所以顯得特別的辛苦，但辛苦歸辛苦，我還是在小論文比賽中學到了許多技巧與研究方法，只要想到有所收穫，心裡就很滿足。. 雖然一邊小論文另一邊還要顧及班上的課業實在是有點繁忙，甚至假日或回家都多了一項回家作業，但至少製作小論文的過程是有價值的，在國中的最後一篇小論文中希望我們能取得佳績，為國中的小論文生涯畫下完美的句點！	林睿璿
4	作者古芸庭標題隊友的好壞? 內容做小論文時，通常我都會和別人同一組，但總不可能永遠都遇到好隊友吧?遇到好的隊友，大多數的人都覺得是好事，其實好壞的定義也在自己，從來不做事情的隊友說好的話就是他能讓你有更多的歷練機會，說壞的話就是你的內心會有不平衡的情況出現，則遇到甚麼事情都自己擔的隊友，說好的話就是你能做得更輕鬆，不好的話就是你會沒什麼機會成長，但在現實中依然很多人會希望自己能和第二種隊友一組，而對於我來說，我則希望是能和我分工合作的隊友，沒有誰較輕鬆誰較辛苦的問題，不論是他還是我，都不會有一個人承擔的時候，也不會有一個人在偷懶的時候。如果找隊友是為了讓自己輕鬆而不是為了成長和學習合作，那麼不乾脆不做就好了?	古芸庭
3	作者古芸庭標題我得到了甚麼? 內容自從做了小論文以後，為了趕出檔案或資料，在平日白天我們總會利用午休時間及第八節來做小論文，在晚上，會為了做小論文而延後了睡覺時間，在假日，我們則會整天都待在學校做小論文，明明能好好休息的午休就這樣沒了，明明能早點睡覺的晚上就這樣沒了，明明屬於自己的假日也因此消失了。這樣說起來確實很自虐，但也因為小論文，我體驗了在街上發問卷的辛苦，我體驗了親自做網路問卷的困難處，我體驗了被民眾批評的失望，還有很多很多的第一次經驗都是因為做了小論文才得到的，或許很辛苦沒錯，但這個世界上總有人每天都在承受以上的艱困，在大熱天底下發傳單，卻依然有民眾拒絕拿取，明星藝人在大家的注目下得到了許多的批評及汙衊，我們才體驗了一次就放棄，那對於那些天天都要承受的人豈不是太不公平了。也因為以上的經驗我開始知道每個工作都有每個工作辛苦的地方，我也不知道在未來我能不能做類似這樣的工作，但透過小論文我得到了這樣的經驗，我的人生也因此充實了許多。	古芸庭
2	作者古芸庭標題過程才是最重要的內容還記得第一次做小論文時，在還沒開始做之前就覺得一定沒辦法入選，甚至連做的過程中也在擔心，但到了複賽結果出爐後，或許成績就如我們預期的沒那麼好，雖然帶有點難過的心情，可是回頭看看我們的論文，或是我們過程中的每一個痕跡，就覺得自己或許沒有最好的結果，但我們卻有自己創造出來的過程，過程中有歡笑有疲累，但在現在看來都是值得的。到了現在，已經不是第一次做小論文了，過程中的我們一樣會擔心自己的成績不好，但我們也已不害怕了，唯有用心做才不會留下遺憾，不論結果如何，只要過程沒有偷懶沒有怠惰，那就會是最好的成果了。	古芸庭
1	作者古芸庭標題值得不值得? 內容上了國中，做實驗的機會越來越多了，在每項實驗中總會有困難或是有成就甚至偶爾也會小小的佩服自己，當然也包括了在這提到的實驗，說實話這個實驗應該是我人生中花過最多時間及心力的實驗，為了要完成每項實驗，我們總必須要犧牲某些事物，例如假日來學校或是上課請公假，但過程總不會都那麼順利，請公假的同時總會被其他同學三言兩語，且在接近考試時也有許多科目必須自己讀，說真的很累，常常也會疑惑自己為甚麼要付出這麼多，但在一步一步的完成實驗後，我想那種成就感是會記一輩子的，或許過程中很累很痛苦，但只要是能有好的結果，那麼再辛苦也就都值得了!	古芸庭

序號	簡介（摘要）	上傳者
5	書名國中理化一點都不難(2版) 作者陳大為、王昊、王虹、吳大鳴、王翰出版社五南出版社簡介（摘要）本書將國中理化三冊約十八章的內容，依其性質分為六大章，以輕鬆詼諧的筆法，結合各種生活小常識，並輔以各種圖表，從最基礎的基本測量開始，介紹學習理化必備的各種基本概念，如聲、光、水、電、熱、酸醎中和、質量守恆定律等；每章前後並附有前言及結語，提醒同學需注意的重點及容易犯的錯誤，幫助讀者快速釐清各種易混淆的觀念。導讀在這本書中有許多的觀念是非常容易就能理解的，需要背誦的部分也會統整好，並且能在表格之中比較容易混淆的觀念，讓我們記得更牢。	林睿璿
4	書名有關物理的那些事作者潘宗佑出版社培育出版社簡介（摘要）只要你還保持一顆好奇心，這個世界就永遠有驚喜等著你！本書將打破課本固定的純知識性講解，以活潑有趣的形式，讓你從中輕鬆學到知識，進而對物理有更深刻的瞭解。導讀不管未來我們想到當什麼職業，總會需要用到物理，者本書就有介紹很多生活裡的物理，他們看似簡單，卻藏有非常神秘的物理原理在其背後，藉由這本書我們就可以一探究竟物理的秘密！	林睿璿
3	書名名師這樣教物理秒懂：國中沒聽懂、高中變天書，圖解基礎觀念，一次救回來作者高見壽、稻田佳彥、高橋善樹、浮田裕、小關正廣、田中岳彥、中屋敷勉、左卷健男、林展弘出版社大是出版社簡介（摘要）本書由 8 位日本現職高中、大學教師共同編寫，用圖解方式講解力學、功與能、熱力學、電學、電磁學、波動等 6 大基礎物理。用生活中的各種應用加以解說，幫你把以前沒聽懂的物理概念，一次救回來！導讀讀完這本書後，以前不清楚的物理觀念都能變得更加得清楚，在書中，作者使用最容易理解的「圖片」來講解，避開枯燥乏味的文字，能使讀者對這本書更有興趣，保持興致著讀下去。	林睿璿
2	書名不懂科學會倒大楣:理化課本沒教的事作者 Bentley,Peter.J、葉偉文出版社遠見天下文化出版股份有限公司簡介（摘要）別再老怪自己走霉運了，讀完這本書，你會慶幸還好自己不是那個倒楣鬼，更幸運的是，你已經知道怎樣才能不變成倒楣鬼！有的時候，人就是會這麼倒楣……一覺醒來，發現自己竟然睡過頭；急忙去浴室洗個澡，又不小心滑一跤；開著愛車趕上班，竟然錯把柴油當汽油；無奈的去搭公車，好不容易搶到的座位上，竟有塊口香糖把你的頭髮、衣服黏得一團糟…… 誰說你只能埋怨：為什麼每件事都要跟我作對？其實驅除霉運的妙方，都在這本有趣的科學書裡－－從你該知道的口香糖化學、開車的人一定要懂的加錯油急救法，到你為什麼老是會睡過頭、忘東忘西、容易迷路、不小心摔跤，還有電腦為什麼中毒、硬碟怎麼會故障……只要能從科學的角度瞭解這些東西、瞭解你的身體，你就會知道該怎麼做，才能讓諸事平安又順利！導讀在這本書裡面有許多生活中很常出現，但我們總沒有仔細去注意的理化，讀完這本書能讓你對生活中的各種神奇理化小知識變得更了解	林睿璿
1	書名透鏡作者桑嶋幹，譯者：陳姵君出版社瑞昇文化簡介（摘要）本書從光學的基礎知識到透鏡的基本原理與應用，一應俱全。內容深入淺出，就算沒有理工背景也能輕鬆閱讀，是一本獻給普羅大眾的透鏡入門書。書中精選了各式各樣學習透鏡所必需的知識，除了深入核心向下紮根的解說外，並採用大量彩色圖解幫助理解。本書如果能為各位讀者打開通往透鏡世界的門扉而有所建樹，對筆者而言將是無上的鼓勵。導讀搭配全彩圖解，專業知識輕鬆學。基礎光學知識解說，簡單認識光的行為模式。眼鏡、放大鏡、望遠鏡……，各種透鏡應用實例全解析！	古芸庭

序號	網站簡介	上傳者
20	網站名稱測量薄凸透鏡之焦距(放大率) 網址 https://www.youtube.com/watch?v=sd5omHjw1-Q 網站簡介測量薄凸透鏡之焦距	林睿璿
19	網站名稱利用視差法測量凹透鏡焦距網址 https://www.youtube.com/watch?v=0ooHoAItcGc 網站簡介利用視差法測量凹透鏡焦距	林睿璿
18	網站名稱基本光學原理與光學系統網址 http://140.112.14.7/~measlab/course/2012/%E8%87%AA%E5%8B%95%E5%8C%96%E5%85%89%E5%AD%B8%E6%AA%A2%E6%B8%AC%E5%8E%9F%E7%90%86%E8%88%87%E6%87%89%E7%94%A8/%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E5%85%89%E5%AD%B8%E5%8E%9F%E7%90%86%E8%88%87%E6%87%89%E7%94%A8(2012).pdf 網站簡介 1.基本光學 2.光的波動性 3.偏振光學	古芸庭
17	網站名稱面鏡透鏡成像記憶法網址 http://jiayou516.pixnet.net/blog/post/167752008-%E9%9D%A2%E9%8F%A1%E9%80%8F%E9%8F%A1%E6%88%90%E5%83%8F%E8%A8%98%E6%86%B6%E6%B3%95 網站簡介簡單的把面鏡的成像性質、位置做成表格方便背誦	林睿璿
16	網站名稱光的傳播網址 http://wp.chjh.tp.edu.tw/blog/shingfu/files/2011/11/light.pdf 網站簡介光通過針孔，在屏上成像。影像上下顛倒、左右相反、與原物大小成比例。屏與針孔的距離增加，成像越大、變暗。針孔越大，像的大小與物相等，亮度增加、清晰度降低	古芸庭
15	網站名稱光學的基本觀念網址 http://www.wun-ching.com.tw/img/Books_files/B410-9789864302130-trial.pdf 網站簡介 1. 光是電磁波。 2. 可見光的波長範圍：380~780nm。 3. 光具有波動性（光波）與粒子性（光子），稱波粒二象性。 4. 光的三原色：紅、綠、藍。	古芸庭
14	網站名稱薄透鏡焦距測量網址 http://www.phy.fju.edu.tw/uploads/archive_file_multiple/file/596dc009aea57e30d2000527/%E5%85%89%E5%AD%B8%E5%AF%A6%E9%A9%97%E4%BA%8C.pdf 網站簡介由物(像)空間入射的軸平行光束聚於前(後)焦點，當物空間及像空間介質折射率相等時，前焦距與後焦距相等	古芸庭
13	網站名稱選修物理-幾何光學網址 http://203.72.57.15/blog_nature/uploads/2014/09/%E9%81%B8%E4%BF%AE%E7%89%A9%E7%90%86_%E8%AA%B2%E6%9C%AC_%E7%AC%AC4%E7%AB%A0.pdf 網站簡介 1.拋物面鏡 2.球面鏡 3.折射現象 4.全反射 5.薄透鏡	古芸庭
12	網站名稱光網址 http://podcast2.fsvs.ks.edu.tw/upload/enclosure/389/20100618153520.pdf 網站簡介 1.射向曲綠中心的光線，反射後的反射，反射後的反射線與入射線重疊 2.光在真空中的速率與光在某一介質的速率之比值稱為該介質的折射率	古芸庭
11	網站名稱透鏡成像作圖法則網址 https://www.nani.com.tw/jlearn/natu/ability/a1/3_a1_4_7.htm 網站簡介透鏡作圖時，以上述三條光線中，任選兩條光線的交點，即可求出像的位置。	古芸庭
10	網站名稱幾何光學-光線反射網址 http://nobelgroup.com.tw/lasikeye/excimer/132.htm 網站簡介幾何光學就是用光線這一假想的幾何線來處理、解釋、研究光的性質(如：傳播、反射、折射等)的學科。幾何光學遵循以下幾個基本原理及定律： (1) 光線的直線傳播(律) (2) 光束各部分相互獨立(獨立律) (3) 光的反射律 (4) 光的折射律 (5) 光程可逆性	古芸庭
9	網站名稱幾何光學網址 http://www.scu.edu.tw/physics/science-scu/M302/18.htm 網站簡介光照射在物質表面時，通常有下面幾種現象發生：反射、折射、漫射、散射與吸收。本實驗主要討論折射與反射的情形	古芸庭
8	網站名稱凹透鏡成像做圖法網址 https://www.youtube.com/watch?v=21qRKHDsVrg 網站簡介三步驟完成凹透鏡成像 1.將光水平射入射至中央後，從鏡前焦點向後延伸 2.將光通過鏡心不偏折 3.將一、二步驟的交叉點就是成像位置	古芸庭
7	網站名稱透鏡成像公式簡易說明網址 https://www.youtube.com/watch?v=kYcMUXHBXAw 網站簡介透鏡成像公式p/1+q/1=f/1 凹帶負f，凸帶正f 實物帶正p，虛物帶負p 實像帶正p，虛像帶負p	古芸庭
6	網站名稱原子結構網址 http://teachernet.moe.edu.tw/Tape/Upload/Tape/921/Files/1190/%E9%80%8F%E9%8F%A1%E6%88%90%E5%83%8F.pdf 網站簡介 1.折射與折射定律 2.透鏡及透鏡成像 3.放大鏡與眼睛	古芸庭
5	網站名稱光的傳播網址 http://w2.ctjh.chc.edu.tw/nat/phy-che/%E7%AC%AC4%E7%AB%A0%E5%85%89.htm 網站簡介 1.光可以在真空中傳遞，也可以在其它介質中傳遞 2.光的傳播方式：光在均勻的介質或真空中是以直線前進的方式傳播	古芸庭
4	網站名稱透鏡的折射網址 https://www.nani.com.tw/jlearn/natu/ability/a1/3_a1_4_5.htm 網站簡介介紹透鏡的折射、反射、焦距求法、成像性質等等觀念	林睿璿
3	網站名稱透鏡的成像與觀察網址 https://www.nani.com.tw/nani/jlearn/natu/ability/a1/3_a1_4_6.htm 網站簡介透鏡的成像位置、焦距、性質的比較與統整	林睿璿
2	網站名稱高中選修物理課本擷取網址 http://moodle.fg.tp.edu.tw/~tfgcoocs/blog/wp-content/uploads/2015/10/%E9%AB%98%E4%B8%89%E7%89%A9%E7%90%864-2%E7%90%83%E9%9D%A2%E9%8F%A1%E8%AA%B2%E6%9C%AC_%E7%A9%BA%E7%99%BD.pdf 網站簡介高中選修物理(上)課本4-2球面鏡內容	林睿璿
1	網站名稱幾何光學看板網址 http://www2.nsysu.edu.tw/physdemo-high/oldVersion/%E5%9C%96%E7%89%87/15/%E5%B9%BE%E4%BD%95%E5%85%89%E5%AD%B8%E7%9C%8B%E6%9D%BF.pdf 網站簡介面鏡特性及焦距求法的介紹	林睿璿

序號	書面報告	說明	上傳者
1		說明看不見的影像-凹透鏡及凸面鏡焦距尋找之研究	林睿璿

序號	書面報告	說明	上傳者
1		說明在理化課程中，有提到關於凹凸透鏡及面鏡的的成像、焦點聚光散光等性質，凹面鏡與凸透鏡性質相似，光線射入皆會匯聚於焦點上，易於取得焦距且由焦點射出的光線通過後皆會以平行光射出，稱為光的可逆性，但在凸面鏡及凹透鏡的性質皆為散光，要取得焦距相對不容易。	徐彥哲