2012年12月25日

科學玩具-光學-就是這個光


接下來,我會利用我的魔法帶各位進入各個不同的星球領域,將散佈在宇宙中的遙遠星體,拉近到你的眼前,只要施展如同電影「王牌天神」裡將月球拉近一般的神力。原本伽利略也嘗試做過這件事,但是他是往上直接觀測強烈的光芒,因而讓自己的視力減退。不過各位看倌大可放心,我格子裡的東西完全沒有這類顧慮,也能隨時隨地秀出來。

我的法寶很簡單,走到哪看到哪,也不用進入實驗室,不論身處何地,直接就在手中觀察。
首先帶大家來看鈔票上的紋路,見錢眼就開,得先開開大家的眼界
這可是疊紋效應的應用,要用特殊的角度才看得到隱藏的圖文
左邊是100元的阿拉伯數字1的紋路

不要以為這是月球,也不是要介紹月相盈虧,更不是天狗食日
真是不好意思,這是某人的皮膚在不同光影下的呈現
凹凹凸凸的,其實還蠻像星球表面的

你可以再靠近一點,你真的可以再靠近一點
這幅畫面不是有著環狀帶的星球,而是某人的食指指紋啦
洗完手再拍,不然有異物會嚇到各位

咦?發現疑似外星生物的生命體?將遠方畫面傳送回來看看

原來是最近經濟太不景氣,而比較常出沒的宇宙海盜
這隻蟲族長得真是怪異(生物資料庫沒建立,姓名不詳)
不過,人類在牠眼中應該也長得很奇怪

牠的翅膀邊緣還有細毛,有些地方(左下角)還有色彩呢!
會有這種變化,大概跟毒奶粉沒有關係吧?

最後再看看大家最熟悉的地方吧
左上類似星雲狀的東西,據說是床單纖維
右上佈滿大小不一的坑洞,像是被隕石肆虐過,應該是瓷磚間的水泥縫隙
下面則是人生只有黑白的液晶世界,經查證是工程用計算機上的數字

接下來所要觀察的才是重頭戲呢!以往我們的思維是將光的紅、綠、藍三原色組合起來就會變成白光,所以要準備紅光光源、綠光光源和藍光光源,然後在比較陰暗的地方,將三種色光組合在一起來製造白光,有點累。

我在想,何不逆向操作一下,就把白光分解呢?當然,有很多種方法可以解決,比如說三稜鏡的色散,CD片的分光,製造彩虹的水槽與平面鏡等等都是不錯的方法。不過,各種方法都有其限制,可能是天氣、光源或材料。

在此提供一個小叮噹的法寶,也就是再簡便不過的工具-放大鏡,不過當然不是低倍數的玻璃製品,而是倍數梢高一點的隨身LED放大鏡,它的放大倍率範圍由60X100X不等,但已經夠用了,也方便許多。
那看什麼東西呢?窮老師事業沒做很大,不可能隨身帶手機,所以請現場觀眾提供一支手機吧!這個時候就是看哪個學生有帶手機習慣的時刻,通常目光會很快地聚集在目標人物上,真是一招殺人於無形的手法。
將倍率和焦距調整好就可以觀察了,可以發現原本泛出白光的地方通通變成格子囉,每一個格子都有固定的顏色,而且依照RGB的週期依序排列,顯像成色原理一覽無遺。
當然要觀察別的部分有沒有差異,移動鏡頭到螢幕顏色不同的地方,就會發現每種色光發亮顯示的程度有所不同,所以才造成色彩以及亮度上的變化。當完全暗下來時,就是不發光的時候,但是還是有機會看到波長較長的微弱紅光。
課本或報紙上的彩色圖片則是和顏料三原色有關聯哦

以往的教材都是給一張電腦螢幕的照片而已,然後再旁邊Show一張放大的圓框馬賽克圖片,大部分的師生就只是走馬看花,順道帶過而已,感覺科學和生活好遙遠。提供這個工具讓大家可以應用在課堂上,將圖文轉化成可以操作的內容,拉近學生與科學的距離,就如同伽利略當初把遠方的景物拉近到眼前一般,這是科學教師的責任。

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