電容、電感、色散、臨界角與偏振光

Question

(a)請問電容與電感的定義
(b)請說明色散及臨界角的物理意義
(c)請說明偏振光的特性，並說明拍照時如何利用偏振片來減少反射光的干擾

Answer 1

電容的定義: 單位電壓所儲存的電量
C=Q / V
電容串聯的話:
兩個電容兩側的電量相同,總跨電壓為兩電容電壓之和
Q1 = Q2 = Q , V1 + V2 = V, 其中Q,V為整體的電量,電位差
C1 = Q1 / V1, C2 = Q2 / V2-------->V1 = Q1 / C1 , V2 = Q2 / C2代回上式
所以Q1 / C1 + Q2 / C2 = Q / C1 + Q / C2 = V1+ V2 = Q / C
1 / C = 1 / C1 + 1 / C2

電容並聯的話:
兩個電容兩側的電位差相同,兩電容總蓄電的電量之和為總蓄電量
V1 = V2 = V, Q1 + Q2 = Q
C1 = Q1 / V1 , C2 = Q2 / V2代入上式
C1 * V1 + C2 *V2 = Q = C * V , (V1 = V2 = V)
所以電容並聯的等效電容
C = C1 + C2

電感為被動元件之一，被廣泛的應用在資訊、通訊及消費性電子產品上，主要功能，大致可分為三類：EMI（電磁干擾）防治、訊號處理，和功率應用。電感產品種類可分為插件式（leaded）電感及表面黏著式（SMD）晶片電感。若再依其結構製程，則SMD晶片電感又可分為三類：積層型（Multilayer）、繞線型（Wire Wound）及薄膜型（Film）三種，其中市場應用以前兩者為主流。

同頻率的色光相對於介質的射率並不相同，

太陽光本身包含有不同顏色（頻率）的色光

因此太陽光產生折射時 不同顏色的光線折射角會不相同 而分開 於是形成色散現象
色散率 v（dispersive power）

色散率又稱為「阿貝數」（abbe number）。阿貝數，是在表示透明性媒質的光學玻璃，對光的分散性質之數字。

光由一介質進入另一介質時，一部分會折射，一部分會反射
當光線由速率慢的介質進入速率快的介質時
入射角會比折射角還小
而當入射角增加到某一個程度時，折射角會變成90度
如果入射角再比這程度大就無法折射了，變成只有全反射。那上述「某程度」的入射角又稱為「臨界角」。

2006-08-05 13:52:41 補充：
偏振光 光是一種電磁波， 一般的光線在前進時，電磁振動方向四面八方都有。如果電磁振動只發生在一個平面內，亦即電場振動方向及磁場振動方向固定的光稱為偏振光。其電場方向便稱為光的偏振方向。

2006-08-05 13:53:37 補充：
偏振光的種類 1. 線偏振光 -- 電場振動方向不隨時間變化的偏振光。 2. 橢圓偏振光-- 電場振動方向的兩個正交分量相位、振幅不相同，形成橢圓偏振光。 3. 圓偏振光 -- 光波電場振動方向的兩個正交分量相位不相同而振幅相同，形成圓偏振光。

2006-08-05 13:58:43 補充：
偏振片是液晶產品常用的東西.它是用來將光線予以極化 (將光的振盪角度調成一致)要解釋起來真的很難.因為液晶通電後也具有極化的特性, 所以可搭配用偏光片來作光線亮暗的動作.當液晶極化後的光線為水平偏振光, 而偏光片為垂直偏振時, 光線就不會通過偏光片