98-2 期末考題

一、放大器運作的原理為何？

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二、光的三原色，按波長由短而長排列是那三色？又顏料的三原色為何？何謂互補色？藍色的互補色為何？

藍、綠、紅。顏料三原色是：洋紅、青、黃。某個顏色的互補色是指自白色中抽除該顏色之後，所剩下呈現的顏色。藍色的互補色是黃色。

 

三、全反射與鑽石之被稱為是寶石之王有什麼關係？

鑽石是所有寶石中折射率最高者，也因此有最大的全反射。以常見的多面錐狀體切割時，能夠將最大量的光線自四面八方的入射反射到前面，造成視覺上最亮的效果。

四、針孔相機能捕捉畫面（成像）的原理為何？其針孔若過大會有什麼壞處？請作圖示意回答。

光是直線進行的，在實物上不同位置所發出或反射出來的光線，能通過針孔而抵達屏幕者，光點不會重疊而可區分，如此形成影像。若針孔過大，則來自前述應區別之兩點的光線，在屏冪上開始會有重疊，如此分不開應區分之兩點，影像就開始模糊了。

五、光在那一種介質中傳播得快，是密度小的或密度大的？相機的光圈小，造成的景深是深或是淺？

光在密度越小的介質中走得越快。較小光圈所造成的景深較深。

 

六、2009 年諾貝爾物理獎頒給兩大類貢獻的五位科學家，請問是那兩方面的科學成就？

光纖 與 CCD 。

 

七、數位相機的心臟 CCD 其運作的原理為何？

CCD 有四層，由外而內分別為 半導體、金屬、絕緣體、電極

第一步：曝光

影像進入到 CCD 畫素，光子打擊半導體表面促使電子脫雄離而進入金屬上，這些電子隔著絕緣體，受背後的正電極的吸引而固定在各自的畫素中不動，如此整個影像在各畫素的亮度強弱，就依此方式保留下來。

第二步：全體畫素向下帶動

畫素已被捕捉的情況下，電極板上的之電極以相鄰一開一關的跑馬燈方式，讓整體捕捉到的電子下移一個畫素，而原本就是在最底下的那一橫列上的畫素則下移到更下面不受光的橫向通道上，即在底線上的畫素。

第三步：底線畫素橫向帶動

底線區畫素的後面其之電極板的排列方向上與正常畫素向下帶動不同，是由左而右的帶動，每帶動一格，就有一個畫素的資訊被移出而送入處理器。待一整條畫素全部讀出，則再重覆第二步，直到全部的畫素皆由處理器讀完為止。

八、請詳述光碟壓片的作法。

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九、為什麼光碟機的光源必須使用雷射？

雷射光的特性之一（高度平行性）就是能被聚焦之非常細小的一點。

 

十、牛頓有名的 "雙" 三稜鏡實驗的內容與結論各為何？

內容：第一顆三稜鏡將白光分散成多色之光譜帶，第二顆三稜鏡則取前面己分色光帶之其中某一種色光再通過，但卻沒有再造成進一步的分光。結論：三稜鏡之作用為分光而非擾動，光線經分光後不能再分，白光由七種純色光合成。

 

十一、光碟機中的雷射讀寫頭如何能時時保持對碟片上的聚焦正確？

從光碟片上反射的雷射光通過（從上面看下去是）斜放的半圓柱透鏡而投照在四等分的偵測器上，當雷射光在光碟片上的對焦正確時，抵達偵測器表面的光點呈正圓形，這代表四片測偵器接收到的光線亮度等值，鏡頭上的微調馬達不用修正。當雷射光在光碟片上的對焦不正確時，例如焦點不在碟面上，而是過遠或過近時，投照在偵測器表面上的光點呈橢圓形，就左上右下較強或右上左下較強的情況。系統會依此訊號回饋到調整鏡頭的微動馬達持續修正，直到重新達到呈圓形亮點為止。