2017年10月27日 星期五

平面鏡反射鏡架

平面鏡的成像性質有物距=像距,物長=像長等需要觀察。實驗的方式就是用一片半透的鏡片當作平面鏡,可以同時在反射面上看到物體反射之後的成像位置和物體原本的位置。物體位置放好之後,觀察物體在平面鏡裡面成像的位置。然後把另一個一樣的物體放置到與成像疊合的地方之後,就可以觀察物距和像距關係了





用一般平面鏡,只能看到物體和成像,但是無法判斷「像距」,也很難比較物體和像真的一樣大。用這個裝置的話,就可以用尺測量物距。然後將物體放到平面鏡後方,讓物體和像重疊之後,就可以觀察鏡後物體的位置去查看像距。

當物體可以跟像完全重疊的時候,就知道物體大小和像的大小一樣了。上面圖片用的是列印出來的白色長方柱。其實只要用一塊錢硬幣,也可以有相同的效果。

但是每次實驗的時候,都會對平面鏡的位置定位的問題很傷腦筋。平面鏡要和尺完全垂直,也要和桌面完全垂直。尤其是平面鏡要和桌面垂直,會影響結果甚巨。傾斜一點點,物距和像距就不相等了。每次都調很久。學生測量出來的數據不對,還要去幫他看是不是歪掉了。

如果讓學生調整平面鏡,跟學生說物距必須等於像距,那還真的就失去了作這個實驗的意義了。

所以有一個穩定的支架是重要的。

這個裝置,之前是在某版教科書上看到的實驗方式,後來又在顧炳宏老師那邊看到了比較精緻的版本。前一陣子拿到了幾片壓克力板,也可以當作半透的平面鏡來使用,於是就想可以用3DP印出支架,調校了一陣子,終於算是比較可以用了。

然後今天測試的時候,平面鏡和尺的垂直,又讓我調了很久。突然想到之前看到IKEA的紙食譜阿簡拿這個概念來整理實驗器材,我就想我也可以這樣作。只要在紙上印出平面鏡支架擺放的位置,不就可以讓學生很容易百放到正確位置嗎?製作的過程又更想到,乾脆連尺都印上去,就能更直接解決尺的擺放問題啦。

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