1
00:00:00,100 --> 00:00:01,485
房間裡的積木，

2
00:00:01,500 --> 00:00:03,560
為什麼看得見？

3
00:00:03,575 --> 00:00:04,360
今天，

4
00:00:04,375 --> 00:00:05,823
我們跟著光走，

5
00:00:05,838 --> 00:00:08,597
找出眼睛、物體和影子之間的關

6
00:00:08,612 --> 00:00:09,792
係。

7
00:00:10,892 --> 00:00:11,977
亮著的燈，

8
00:00:11,992 --> 00:00:13,915
可以自己發光。

9
00:00:13,930 --> 00:00:15,752
積木不會自己發光，

10
00:00:15,767 --> 00:00:17,877
卻會把照到它的一部分光，

11
00:00:17,892 --> 00:00:19,744
反射出去。

12
00:00:20,844 --> 00:00:23,229
當積木反射的光進入眼睛，

13
00:00:23,244 --> 00:00:25,441
我們才能看見它。

14
00:00:25,456 --> 00:00:27,092
不是眼睛射出光，

15
00:00:27,107 --> 00:00:29,336
把物體抓回來。

16
00:00:30,436 --> 00:00:31,958
如果沒有這盞燈，

17
00:00:31,973 --> 00:00:33,571
也沒有其他光源，

18
00:00:33,586 --> 00:00:36,796
就沒有積木反射的光進入眼睛。

19
00:00:36,811 --> 00:00:38,146
圖上的輪廓，

20
00:00:38,161 --> 00:00:40,632
只是方便我們辨認。

21
00:00:41,732 --> 00:00:43,054
真實房間裡，

22
00:00:43,069 --> 00:00:45,354
光往很多方向走。

23
00:00:45,369 --> 00:00:47,429
我們只畫幾條輔助線，

24
00:00:47,444 --> 00:00:50,317
讓你看懂路徑；亮點也不是實際的

25
00:00:50,332 --> 00:00:51,784
光速。

26
00:00:52,884 --> 00:00:54,444
在均勻的空氣中，

27
00:00:54,459 --> 00:00:57,006
我們用直線表示光路。

28
00:00:57,021 --> 00:00:59,269
把兩張紙板的洞口排好，

29
00:00:59,284 --> 00:01:01,976
窄光束就能一路穿過。

30
00:01:03,076 --> 00:01:06,398
現在只把第二個洞口往上移。

31
00:01:06,413 --> 00:01:08,224
原來直直前進的光，

32
00:01:08,239 --> 00:01:09,336
撞到紙板，

33
00:01:09,351 --> 00:01:12,144
不能沿著原路到達後面。

34
00:01:13,244 --> 00:01:15,067
先猜一猜。

35
00:01:15,082 --> 00:01:17,054
洞口不在前進的路上，

36
00:01:17,069 --> 00:01:19,079
這道光會不會自己轉彎，

37
00:01:19,094 --> 00:01:21,280
找到新的洞口呢？

38
00:01:24,580 --> 00:01:26,528
這個直線光路模型裡，

39
00:01:26,543 --> 00:01:27,877
不會。

40
00:01:27,892 --> 00:01:30,153
它被紙板擋住了。

41
00:01:30,168 --> 00:01:32,915
我們沒有把繞射和周圍散射的光畫

42
00:01:32,930 --> 00:01:34,320
進來。

43
00:01:35,420 --> 00:01:36,168
不過，

44
00:01:36,183 --> 00:01:39,193
光碰到鏡面或進入另一種材料時，

45
00:01:39,208 --> 00:01:41,255
可能改變方向。

46
00:01:41,270 --> 00:01:42,418
直線前進，

47
00:01:42,433 --> 00:01:45,160
是在這裡的條件下比較。

48
00:01:46,260 --> 00:01:47,020
接著，

49
00:01:47,035 --> 00:01:48,508
固定燈和屏幕，

50
00:01:48,523 --> 00:01:50,783
只換中間的材料。

51
00:01:50,798 --> 00:01:53,683
透明片、霧面片和不透明板，

52
00:01:53,698 --> 00:01:56,240
會讓光有不同的結果。

53
00:01:57,340 --> 00:01:59,150
透明片讓比較多光，

54
00:01:59,165 --> 00:02:00,863
直接通過。

55
00:02:00,878 --> 00:02:03,350
它也可能反射或吸收一些光，

56
00:02:03,365 --> 00:02:06,816
不是每一份光都毫無改變地穿過。

57
00:02:07,916 --> 00:02:09,338
半透明霧面片，

58
00:02:09,353 --> 00:02:11,139
能讓一部分光通過，

59
00:02:11,154 --> 00:02:13,276
還會把光分散。

60
00:02:13,291 --> 00:02:14,926
後面的光比較散，

61
00:02:14,941 --> 00:02:17,200
不只是單純變暗。

62
00:02:18,300 --> 00:02:21,222
不透明板擋住穿過它的光。

63
00:02:21,237 --> 00:02:22,335
板子背後，

64
00:02:22,350 --> 00:02:24,122
少了直接照到的光，

65
00:02:24,137 --> 00:02:26,912
就可能出現比較暗的區域。

66
00:02:28,012 --> 00:02:29,397
光碰到材料，

67
00:02:29,412 --> 00:02:32,597
可能穿透、反射或被吸收。

68
00:02:32,612 --> 00:02:34,747
這張圖只抓主要差別，

69
00:02:34,762 --> 00:02:37,704
不計算每一份光去了哪裡。

70
00:02:38,804 --> 00:02:40,801
影子是光被物體擋住，

71
00:02:40,816 --> 00:02:43,126
比較照不到的區域。

72
00:02:43,141 --> 00:02:45,489
不是物體吐出的黑色東西，

73
00:02:45,504 --> 00:02:47,920
也不是另一個小物體。

74
00:02:49,020 --> 00:02:49,817
這一站，

75
00:02:49,832 --> 00:02:51,492
把燈和屏幕固定，

76
00:02:51,507 --> 00:02:54,555
用同一個不透明物體做比較。

77
00:02:54,570 --> 00:02:56,192
物體本身的大小，

78
00:02:56,207 --> 00:02:58,232
一直保持相同。

79
00:02:59,332 --> 00:03:01,067
再猜一次。

80
00:03:01,082 --> 00:03:03,467
把同一個物體移近小光源，

81
00:03:03,482 --> 00:03:04,854
屏幕上的影子，

82
00:03:04,869 --> 00:03:05,792
會變大，

83
00:03:05,807 --> 00:03:07,656
還是變小呢？

84
00:03:10,956 --> 00:03:12,728
它會變大。

85
00:03:12,743 --> 00:03:15,128
沿著物體邊緣延伸的光路，

86
00:03:15,143 --> 00:03:17,041
到屏幕時張得更開，

87
00:03:17,056 --> 00:03:19,832
所以遮住的區域比較大。

88
00:03:20,932 --> 00:03:22,579
把物體移近屏幕，

89
00:03:22,594 --> 00:03:24,642
影子就比較小。

90
00:03:24,657 --> 00:03:27,055
我們把燈簡化成一個小點，

91
00:03:27,070 --> 00:03:29,861
真實光源還可能讓影子邊緣比較模

92
00:03:29,876 --> 00:03:31,056
糊。

93
00:03:32,156 --> 00:03:33,066
接下來，

94
00:03:33,081 --> 00:03:35,491
物體和屏幕都固定。

95
00:03:35,506 --> 00:03:38,178
這次只把燈往上或往下移，

96
00:03:38,193 --> 00:03:39,953
看看屏幕上的影子，

97
00:03:39,968 --> 00:03:41,872
會往哪裡走。

98
00:03:42,972 --> 00:03:44,057
燈往上移，

99
00:03:44,072 --> 00:03:46,882
光從比較高的位置照來。

100
00:03:46,897 --> 00:03:48,532
物體擋住的區域，

101
00:03:48,547 --> 00:03:50,157
會朝另一側延伸，

102
00:03:50,172 --> 00:03:52,856
屏幕影子中心往下移。

103
00:03:53,956 --> 00:03:55,241
把燈往下移，

104
00:03:55,256 --> 00:03:57,853
影子中心就往上移。

105
00:03:57,868 --> 00:04:00,241
你可以順著兩條邊界光線，

106
00:04:00,256 --> 00:04:01,353
追到屏幕，

107
00:04:01,368 --> 00:04:03,432
自己檢查答案。

108
00:04:04,532 --> 00:04:05,317
注意，

109
00:04:05,332 --> 00:04:08,029
這是從側面看的配置。

110
00:04:08,044 --> 00:04:09,592
圖中的上和下，

111
00:04:09,607 --> 00:04:11,204
是屏幕上的位置，

112
00:04:11,219 --> 00:04:14,152
不是地面日影長度的測量。

113
00:04:15,252 --> 00:04:16,774
每次都先說出，

114
00:04:16,789 --> 00:04:19,324
誰固定、誰改變。

115
00:04:19,339 --> 00:04:20,800
這樣才能知道，

116
00:04:20,815 --> 00:04:22,949
影子移動是因為燈的位置，

117
00:04:22,964 --> 00:04:25,400
不是物體自己跑走。

118
00:04:26,500 --> 00:04:27,272
最後，

119
00:04:27,287 --> 00:04:29,685
光來到平滑的鏡面。

120
00:04:29,700 --> 00:04:31,585
它會有規則地反射，

121
00:04:31,600 --> 00:04:33,210
照來的方向改變，

122
00:04:33,225 --> 00:04:36,360
出去的方向也會跟著改變。

123
00:04:37,460 --> 00:04:39,745
看鏡面上的虛線。

124
00:04:39,760 --> 00:04:41,082
它垂直鏡面，

125
00:04:41,097 --> 00:04:42,832
叫做法線。

126
00:04:42,847 --> 00:04:44,645
我們從這條線開始，

127
00:04:44,660 --> 00:04:47,632
比較兩邊光線張開的角度。

128
00:04:48,732 --> 00:04:50,804
在這個平面鏡模型裡，

129
00:04:50,819 --> 00:04:52,379
光進來和出去，

130
00:04:52,394 --> 00:04:54,867
與法線的角度一樣大。

131
00:04:54,882 --> 00:04:57,920
不是隨便找一條線量角度。

132
00:04:59,020 --> 00:05:00,717
積木也會反射光，

133
00:05:00,732 --> 00:05:03,930
只是光會往比較多方向散開。

134
00:05:03,945 --> 00:05:05,530
鏡子表面平滑，

135
00:05:05,545 --> 00:05:08,472
讓反射的方向更有規則。

136
00:05:09,572 --> 00:05:11,332
回頭想想。

137
00:05:11,347 --> 00:05:13,582
光進入眼睛讓我們看見，

138
00:05:13,597 --> 00:05:15,057
遮光形成影子，

139
00:05:15,072 --> 00:05:18,082
位置改變影子大小和方向。

140
00:05:18,097 --> 00:05:19,632
換你到研究台，

141
00:05:19,647 --> 00:05:22,096
沿著光路找原因吧！