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     幽靈豬

「鏡花水月」是比喻空幻不實在,我們的幽靈豬也是看得到卻摸不著,你能破解這個幻象的謎團嗎?  

 

實驗演示



演示影片一

 


實驗原理


產生幽靈豬的特殊儀器其實是由兩個拋物面鏡(凹面)所組成的。 凹面鏡成像性質:任何與主軸平行的光線入射至凹面鏡,經由凹面鏡反射必定通過同一點,此點為凹面鏡的焦點。又由光行進路徑的可逆性可知,若光線從焦點出發,則經由鏡面反射之後必定平行於主軸。如圖 1所示:

(A)平行主軸的光線入射至凹面鏡 (B)點光源置於凹面鏡的焦點上
圖 1

 

至於幽靈豬如何產生呢?

將小豬置於「底座凹面鏡」(無開口)的頂點處,由於儀器的設計為兩凹面鏡頂點間距恰好等於其焦距,所以由小豬身上反射出的光會經「蓋子凹面鏡」(有開口)反射成為平行主軸的光,此平行光再經由底座凹面鏡反射聚焦,在底座凹面鏡焦點處,即蓋子凹面鏡頂點處產生小豬實像。如圖 2所示:

 

圖 2

 

問題討論


1.如果小豬向左移,小豬實像會向何處移動?若小豬向上移呢?

2.假設只有一個平面鏡和一個凹面鏡有辦法做出一樣的效果嗎?
 

 

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