科學溫習筆記：物件發出的光線

大家好！你有沒有想過，你是怎樣看到你的朋友、你最喜歡的電子遊戲，又或是美麗的日落呢？這一切都多得光啊！在這些筆記中，我們將會探索理解我們如何看見世界的第一步。我們會學習光從何而來，以及它以超級筆直的路徑到達我們眼睛的方式。這聽起來可能很簡單，但它卻是理解鏡子、透鏡，甚至彩虹等一切現象的基礎呢！


甚麼是發光體和非發光體？

要理解光，我們首先要知道它從何而來。我們可以把宇宙中的所有物件分成兩大簡單的類別。

1. 發光體

「發光體」是指會自行發光的物件。它不需要從其他地方借光——它本身就是一個光源！

想像一下一位親自烘焙蛋糕的廚師。蛋糕是直接由他們「生產」出來的！

發光體的例子：

- 太陽
- 亮著的電燈泡
- 燃燒中的蠟燭火焰
- 開著的手機或電視螢幕
- 螢火蟲

2. 非發光體

「非發光體」是指不會自行發光的物件。我們之所以能看見這些物件，是因為它們會把發光體的光線反射到我們的眼睛裡。

想像一下你的朋友帶了一個由廚師烘焙的蛋糕到派對。那位朋友只是把蛋糕展示給你看；蛋糕並不是他們自己做的！

非發光體的例子：

- 你的課本
- 桌子或椅子
- 筆
- 足球
- 月亮（它只會反射太陽的光線！）

你知道嗎？

月亮在夜空中看起來超級明亮，所以很多人都認為它是發光體。但它實際上是非發光體呢！它就像一面在太空中的巨型、佈滿塵埃的鏡子，將陽光反射回地球上的我們。沒有太陽，月亮就會完全漆黑一片。

重點歸納

很簡單：如果一個物件會自行發光，它就是發光體。如果它只會反射來自其他光源的光，它就是非發光體。我們能看見非發光體，是因為發光體的光線從它們身上「彈開」（反射）並進入我們的眼睛。


光線的秘密

好的，我們知道了光從何而來。但它是如何從電燈泡傳播到你的書本，然後再進入你的眼睛呢？科學家對此有一個非常簡單但強大的規則。

光線沿直線傳播！

這是本章最重要的規則！光線總是以直線傳播。它不能彎過角落或走彎曲的路徑。這個特性被稱為光的直線傳播。別擔心這個高深的名稱，你只需要記住：只會走直線！

想像一下你扔出一個超級快、而且完全筆直的球。這就是光線的傳播方式。

現實世界的證明：

- 影子：當物件阻擋了光線的直線路徑時，就會形成影子。如果光線可以彎曲，它就會繞過物件，那就不會有影子了！
- 雷射筆：雷射筆的光束就是光線沿直線傳播的完美例子。
- 太陽光束：在塵土飛揚或有霧的日子裡，你可以看到陽光從雲層或窗戶射入。它們總是完全筆直的。

我們如何繪畫光線

為了顯示光的路徑，科學家會繪畫光線。光線並不是你可以觸摸到的真實東西；它只是一個圖示，用來展示光線所走的路徑。

以下是正確的繪畫方法：

1. 使用尺子。光線沿直線傳播，所以你的繪圖必須完全筆直。
2. 繪畫直線。這條線顯示了光線的路徑。
3. 添加箭頭。這點非常重要！箭頭顯示了光線的傳播方向。

例如，從太陽到地球的光線，會繪畫成一條從太陽開始的直線，並帶有一個指向地球的箭頭。

常犯錯誤，切記避免！

繪畫光線時忘記添加箭頭是一個常見錯誤。沒有箭頭，它就只是一條線。箭頭是必不可少的，因為它說明了光線從哪裡來，以及它要往哪裡去！

重點歸納

光線沿直線傳播。我們使用帶有箭頭的直線來表示它的路徑，這稱為光線。這個簡單的規則解釋了我們日常生活中看到許多事物，例如影子！


綜合應用：針孔相機

針孔相機是一種沒有鏡頭、只有一個小孔的簡單相機。它是證明光線沿直線傳播的完美方法。

工作原理：

想像你正在透過針孔相機看一棵樹。

1. 從樹頂部發出的光線沿直線傳播，穿過小針孔，落在相機內部螢幕的底部。
2. 從樹底部發出的光線沿直線傳播，穿過針孔，落在相機內部螢幕的頂部。
3. 中間的所有點也是如此。

因為光線在針孔處交叉，所以在相機內部螢幕上形成的圖像會是上下顛倒（倒立）的！這個奇妙的效果直接證明了光線沿直線傳播。

重點歸納

針孔相機之所以能形成一個倒立的圖像，是因為它只允許直線光線穿過一個小孔。這是我們今天學到的重要概念在現實世界中的一個絕佳應用！