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箭頭隨身變
| 杯子加了水，箭頭會神奇的倒過來喔！ |
| ※材料：燒杯（或圓形玻璃杯）、水 |
| ※操作步驟與現象： |
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在一張紙卡上畫一個箭頭，放在空燒杯的後面。注意：紙卡距離燒杯大約為燒杯的直徑。在燒杯前面觀察（距離燒杯要超過燒杯的直徑），可以看到箭頭。（如圖一） 將水加入燒杯，神奇的現象發生了：原來朝右的箭頭變成朝左，方向改變了！（如圖二）
觀看實驗影片（9.6M） |
| ※原理： |
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水和玻璃都會使光線折射，燒杯加水之後，成為一個圓形的凸透鏡，因此會使物體的影像產生放大、縮小等等現象。 當物體放在凸透鏡的焦距以內時，產生的影像是「正立放大」的虛像。如果物體放在凸透鏡的焦距1～2倍時，產生的影像是「倒立縮小」的實像，2倍焦距以上則是「倒立放大」的實像。 因此，將箭頭放在燒杯(加水)的焦距之外，基本上就可以形成倒立的實像，也就是看到方向顛倒的箭頭。 |
| ※叮嚀的話： |
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1. 由於不知道焦距是多遠，因此操作前必需先試驗箭頭與燒杯的距離，以免距離太近，短於焦距就無法形成方向顛倒的效果。通常距離略大於燒杯的直徑，都可以成功。 2. 觀察時，眼睛距離燒杯的距離不要太靠近，因為倒立實像的成像位置一定大於焦距。 3. 建議燒杯選用500mL以上的，這樣才可以觀察比較大的箭頭。燒杯太小，箭頭容易超出燒杯的寬度，不利於觀察。 4. 教學上可以挪動燒杯與箭頭的距離，讓學生觀察影像的變化。（如下圖）
觀看實驗影片（11.7M） 參考資料 |
著作權所有：許良榮 2010.04 改版 網頁編輯：徐薇棋 顧 問：王德麟
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