射魚任務
五年級自然・光的折射

射魚任務

你站在池塘的木棧道上，手上有 5 支魚叉。水裡的魚看起來在那裡，可是牠真的在那裡嗎？

你的眼睛看到的

第一人稱視角・點畫面射出魚叉
魚叉 ●●●●●命中 0
點一下上面的畫面，把魚叉射向你看到的魚。

光會轉彎

魚身上的光從水裡斜斜地跑進空氣時，會在水面轉彎。這個現象叫做折射。

入射角與折射角

垂直水面的虛線叫法線。水中光線和法線的夾角是入射角，進到空氣後的夾角是折射角。光從水進入空氣時，折射角比入射角大。

越斜，轉越多

入射角越大，光轉彎越明顯，魚看起來就越淺、越偏。從正上方看（入射角 0°），光不轉彎。

為什麼光從水進入空氣，折射角會變大？

手牽手小隊的比喻
  1. 水裡慢，空氣裡快。光在水裡跑得比較慢，進到空氣大約快了三分之一。
  2. 把光想成一排手牽手的小朋友。他們斜斜地走向水面，手一直牽著不放開（圖中的黃線）。
  3. 有人先出水。斜著走時，左邊的人先碰到水面、先開始跑快；右邊的人還在水裡慢慢走。
  4. 一邊快、一邊慢，整排就轉向。就像推車一邊輪子轉得快，車子會轉彎。光往離開法線的方向偏，所以折射角變大。
  5. 把滑桿拉到 0°。大家同時碰到水面、同時變快，整排不會轉向，所以光不轉彎。

動手試試

  1. 把滑桿拉到 0 公尺，對準魚射。看到哪裡射哪裡，會中嗎？
  2. 拉到 4 公尺以上再射。要往看到的魚「上面」還是「下面」瞄？
  3. 看紀錄表：入射角越大，兩個角差得越多還是越少？
  4. 注意畫面裡的木棍：它插進水裡的地方，看起來是不是「折斷」了？

觀察紀錄表

第幾叉入射角折射角相差結果
射出第一支魚叉後，這裡會記錄角度。