電磁波

關於這個模擬實驗

此模擬把光波畫成一個電場與一個磁場，兩者在直線前進時同步起伏。波長滑桿涵蓋 380 至 750 nm 的可見光譜，波的顏色也會隨之改變。學生可以改變振幅，並顯示或隱藏每個場。讀數顯示波長、頻率、由 c = f 乘以 λ 求得的速率，以及光子能量。這個模擬有助教授光是電磁波，以及顏色由波長決定的概念。

學生可以探索什麼

把「波長」由 380 滑至 750 nm，觀察顏色與「頻率」讀數如何改變。
在數個波長下核對「波速 c = fλ」的讀數，並留意它保持不變。
關閉「顯示 B 場」，然後關閉「顯示 E 場」，分別單獨觀察每個場。
增大「振幅」，留意波變高，但波長保持不變。
比較紫光與紅光的「光子能量」，並說明哪一種的能量較高。

學習目標

1把光描述為互相垂直振動的電場與磁場。
2用 c = f × λ 聯繫頻率與波長。
3解釋所有波長的光在真空中都以相同速率傳播。
4比較紅光與紫光的光子能量。

教師常問的問題

這個模擬是免費的嗎？

是。此模擬可在任何現代瀏覽器上免費使用，包括平板電腦與互動電子白板，無需註冊。

光的傳播速率有多快？

在真空中，所有波長的光都以每秒 299,792,458 米傳播。「速率」讀數是把頻率乘以波長，結果永遠是這個數值。

為什麼紅光與紫光的光子能量不同？

光子能量為 E = hc / λ，所以波長愈短，能量愈高。接近 400 nm 的紫光，其光子能量約為接近 750 nm 的紅光的兩倍。

我如何在課堂上使用？

拖動「波長」與「振幅」滑桿，並使用兩個開關顯示或隱藏電場與磁場。旋轉視角，可見兩者互相垂直。

嵌入這個模擬實驗

免費嵌入你的學習平台、網誌或班級網頁。

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