领域 10
光学
光线、镜子和透镜
光学研究的是光：光怎样沿直线传播、怎样被镜子反射，以及在进入玻璃或水中时怎样偏折。透镜和镜子利用这些规律，在照相机、眼镜和望远镜中成像。
适合谁
喜欢角度和影子谜题的孩子，以及所有对眼镜、相机和彩虹感到好奇的人。
你将学到什么
- 光怎样以光线的形式传播并形成影子
- 镜子怎样反射光：反射角等于入射角
- 为什么光进入玻璃或水中时会偏折（折射）
- 透镜怎样会聚或发散光线并成像
实验示例
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把一束光射向镜子，测量它反射前后的角度。
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让一束光射入玻璃砖，观察它的方向怎样改变。
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沿着光具座移动透镜，找出像变清晰的位置。
你可以搭建的作品
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一个用两面镜子做成的潜望镜
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一套放大镜装置
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一个带透镜和光屏的照相机模型
这些示例展示了该领域的工作类型。正式发布的课程可能会有所不同。
仿真简化了什么
- 光主要被当作光线来处理（几何光学）；干涉和衍射等波动效应超出了这些课程的范围。
- 透镜和镜子都是理想的形状；真实的透镜存在瑕疵，还可能让颜色变得模糊。
任何仿真都会简化现实。了解它是怎样简化的，本身就是学习工程的一部分。
对应的学校科目
物理（光）、数学（角度和几何）、生物（眼睛）、美术和摄影
与其他领域的联系
光学与电路（光源和传感器）、结构和材料（玻璃和透明性）以及机器人技术（摄像头和光传感器）都有联系。
值得了解
你的眼睛里也有一个透镜：它把光聚焦在眼球后部，就像相机镜头把光聚焦在感光元件上一样。