[問題] 凹透鏡無法觀察到色散？

[iamokay (Aubin)]

【出處】(習題或問題的出處)南一書局國中學習標竿自然講義3國中八上適用


【題目】(題目的文字敘述，如有圖片亦可提供圖片)https://i.imgur.com/3OzTX9n.png


【瓶頸】(解題瓶頸或思考脈絡，請盡量詳述以利回答者知道要從何處講解指導)
        (錯誤示範：第X題我不會，求詳解)
        (錯誤示範：acceleration of gravity是什麼意思我看不懂)
        (正確示範：我算出來的答案好像不太對，這是我的計算過程，哪裡出問題?)

如圖，手邊有個附解答的光學習題，我總覺得選項B的判斷怪怪的，我們真的沒辦法用凹
透鏡觀察到白光色散嗎？

相同介質對不同波長的光有不同的折射率，色散肯定是會發生，對選項A、B、C、D四個光
學器材都是如此，所以本題重點大概在「適合觀察」四個字上，我們姑且把選項B、D的光
源看成性質相同的白光，在這個條件下，難道玻璃彈珠的色散效果在肉眼上真的比凹透鏡
卓越許多嗎？

這邊附上國外一位自然老師的折射實驗：
https://youtu.be/_CT-wAIfOYQ?si=yNz55T4KR56Cqc2E

雖然在影片中不是很明顯，但我感覺凹透鏡還是有色散的，是因為不明顯所以這題才說不
適合觀察嗎？


另一方面，我也用glass marble、dispersion等關鍵字搜尋網路，確實有些影片拍到透明
彈珠照白光後呈現虹彩，但效果看起來並不十分明顯：
https://youtube.com/shorts/7DWtH_a_wtw?si=bFegoDkZ9GHz9xGz


總覺得南一講義這道習題有些問題，請問大家看法是什麼？謝謝。

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 111.71.29.74 (臺灣)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1733284964.A.9AF.html
→ MUMUKON: 同一個點光通過透鏡確實可以硬要說有色散可以，但是透鏡
→ MUMUKON: 的入射角不會太大偏著不明顯加上在宏觀角度下，透鏡各點
→ MUMUKON: 發散後會重新匯聚在你的觀察屏幕或是路徑，所以無法明顯
→ MUMUKON: 分辯，最佳解還是三稜鏡
其實現今的中學教科書蠻多用兩個三稜鏡對放來解釋透鏡的光學性質，這也是為什麼我一
直很想選B的原因之一。

→ mantour: 平面玻璃斜射也可以看到色散，這題只能說選最適合的
推 aaaa8444: 這是文字陷阱，它問的是觀察色散不是有沒有色散，凹透
→ aaaa8444: 鏡也會有色散。但平行光通過凹透鏡會發散，各種顏色的
→ aaaa8444: 光發散成光斑最後看到的是一團白光，色散圈不明顯。聚
→ aaaa8444: 焦成一點外圍才會形成比較容易觀察有明顯邊界的色散。
謝謝大家，我覺得這題拿來考試不太恰當，很吃實作經驗，應該做成探索活動比較好。
※ 編輯: iamokay (111.71.29.74 臺灣), 12/05/2024 20:02:16
推 sunev: 透明玻璃珠的色散現象，Veritasium最近有做一部影片
→ sunev: https://youtu.be/24GfgNtnjXc?t=755 這也是彩虹的成因
嗨，這部影片我看過，但他用的不是玻璃「彈珠」，我有點懷疑能否在題意中重現。
※ 編輯: iamokay (111.71.29.74 臺灣), 12/06/2024 11:34:46
推 sunev: 玻璃球和玻璃彈珠的差別在哪裡？
→ MUMUKON: 用兩個三稜鏡來解釋凹凸透鏡是因為可以畫出很大的對比
→ MUMUKON:  讓學生可以理解為什麼會是匯聚/發散光 在這個角度切入
→ MUMUKON: 並不去看三稜鏡色散
→ mantour: 通過凹透鏡發散的光邊緣還是可以看的色散，看不清楚是因
→ mantour: 為亮度太低。把周圍的光遮住讓通過透鏡的光單獨投射在陰
→ mantour: 影裡就看得到了