2013年1月29日

科學玩具-光學-光纖燈的妙用Part1


這是光纖燈,會在今年在中央大學舉辦的物理教學與示範研討會中亮相,歡迎來參加科學論壇的工作坊(。也許你會想:「這還要你教?看就知道啦!」其實是沒錯啦,不用我說明也大概可以知道它的用途。不過真的是這樣嗎?
光纖的一端如果有光源,就能將光的訊號傳遞出去,這是光纖的用途
但是,現在光纖也能成為裝飾品的一部分

光纖的製作與用途在以前的幾篇文章內都有說明過,所以有關全反射的原理在此不再贅述。不過,再怎麼說,只要跟光纖扯上關係的,跟光就是脫離不了關係。這次也是要來談光,但是是從另外一個性質來切入,就是「光的直線前進」。一但有了這樣的基本條件,那麼當光被阻擋住時,便會在障礙物之後形成陰影。
光纖束拿出來的時候,可以看到有一端被膠黏著集中成圓形,另一端則沒有
所以當底部的瓶子發光時,原本集中的光線,會順著各條光纖向四面八方傳遞出去

至於底座呢,我把它叫做三原色光瓶
為何不叫做神燈呢?完全是因為它的造型跟阿拉伯世界的神燈差太多了
到底有多神奇,下一篇Part2再說分明,真的是「江湖一點訣,說破沒價值!」

只要將光纖束從瓶口處拿出來,就可以變成新的教具
其實裡面就是三顆LED、一小組控制晶片和電線而已
瓶身上的紅心按鈕,則是可以切換光源的開關

底座下則是用了三顆AA電池串聯當作電源
也因為這樣,能讓一顆、兩顆,甚至是三顆LED同時發光

當初發現它的另外一種用途時,是因為電視。上了小一的小朋友在看喜羊羊與灰太郎時,發現一個信用卡廣告,裡面的小朋友在玩手影的遊戲。廣告到最後,出現了一隻恐龍的影子,讓其他的小朋友嚇了一跳,而主角臉上也浮現了滿足感。小朋友看了也想如法泡製,但是沒有玩伴,媽媽忙著照顧妹妹,所以爸爸當然成為他想分享的對象。
當依序切換開關時,三色LED就依照順序亮了起來
一開始每切換一次,僅僅只亮一顆
所以可以看到紅、綠、藍的三種色光單獨出現

如果是讓兩顆LED同時發光,則光線會混合,並呈現在中間交錯的區域中
例如,紅光和藍光的中間會出現洋紅色光,而藍光和綠光的混合光就是青色光
所以,兩種色光同時存在並混合時,就可以出現第三種色光
那麼請看看,紅光和綠光的混合顏色是什麼呢?

一開始的手影遊戲只是簡單的小狗、小貓,後來進步到螃蟹、天鵝與麋鹿。不過都是用手電筒,並針對本影和半影向小朋友解釋。但是,有一天想玩點不一樣的手影時,我問了小朋友一個問題:「影子真的只有黑色的嗎?」

小朋友:「對啊!」……
不同的區域有不同顏色的光線流洩而出
若以三原色來看,混合之後就會有七種色光出現
除了紅、綠、藍、洋紅(紅+藍)、青(藍+綠)、黃(紅+綠)以外,還有

就這樣,一個廣告所引起的動機,開始了一個簡單的科學實驗,也延伸出了一連串光與影的探索。究竟發現了什麼?請繼續跟著我看下去吧~

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