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硬幣隱形實驗中光行進模式探討

為了解決放大鏡 PNG的問題，作者李星慧 這樣論述：

當玻璃杯中的水位逐漸升高，放在杯底的硬幣慢慢地自杯中消失不見，這現象稱為「硬幣隱形實驗」。本研究探討「硬幣隱形實驗」中光的行進過程以釐清硬幣影像消失的原因。根據Snell定律，光線在玻璃杯與透明液體中透過折射與全反射方式行進。當發生硬幣隱形現象時，發自硬幣的光線在經過多次的折射過程後最後在杯側發生一次全反射而致光線完全反射回杯內。為釐清上述推論的正確性，設計實驗測量玻璃與水、酒精及甘油等透明介質的折射率。利用照相裝置拍攝光線在杯中各種可能的行進路線，以探討硬幣隱形現象的發生條件。應用研究結果發展硬幣隱形實驗科學普及活動教材。研究結果顯示：（1）玻璃、水、酒精與甘油測量的折射率分別為1.5、1

.2、1.35、1.5；（2）根據Snell定律的理論推論結果為：(a)當溶液為水與酒精時，可視角範圍分別為41.56°～90°與56.17°～90°。(b)當溶液為甘油時則因發生全反射，可視角皆超過90°；（3）實驗測量結果為：當溶液為水與酒精時，可視角範圍分別為47.0°～90°與58.3°～90°。當溶液為甘油時，可視角皆超過90°。對於可視角範圍分析，理論推測與實驗結果相當一致，當中些許差異來自折射率的實驗誤差。