曾經在教室天花板上吊過一顆用來演示月相盈虧的海灘球，希望學生們能在不同的角度不經意的抬頭時，也能瞥見上方的月亮是否和觀察位置有關。這和光源的方向有關，所以每個人所看到的月相會和相對位置有關。反正東西擺著，沒有強迫看還是會有人看，至於什麼時候發芽，什麼時候散播，就看學生自己學習的意願了。
相信自然科老師都有拿到這個海灘球，以往的方式是以手電筒照射保麗龍球
現在則有橘子出現來取代的演喻
越接近冬至時，天色暗得越快，往往沒有加班費的我還在學校，太陽就下山了，在這時的天空不再蔚藍，而是偏橘紅色，天色不同是因為光線被散射的關係。光線不會沒有緣由地朝不同方向前進，一定是跟傳播途徑上的某些物質有關，這些物質將光線以不同的程度和方向散射出去。
除了散射而使天空變得斑斕以外，還有折射使得所看到的太陽形狀改變
太陽的影像位置和實際位置也有出入
光束打到物質上時，原子最外層的電子有機會被激發到較外層的軌域上（這要看能階而定），當電子回歸到基態時，便會將能量以光的形式再散發出來。而物質分子越小，所散射的光波波長越短（頻率越高），散射時則是朝向四面八方。
在可見光的範圍內，紫光散射程度最大，紅光最小，兩者之間仍是有藍、綠、黃、橙等色，不過人的眼睛對紫光不敏感，所以我們看到的天空才是藍色的。不過藍天也有程度上的差別，像是灰塵、微粒、污染比較少的地方，天空就會比較藍。
不過夕陽的橘紅色是因為日落時，太陽光穿透進入大氣層所經過的路徑較長，在過程中許多的波長短（高頻率）的藍色光被散射到其他方向，等到夕陽可以被觀察者看到時，抵達地面的藍光程度低得可憐，剩下的只有波長比較長（頻率比較低）的光線了，因此夕陽才會呈現橘紅色。
重現經典散射實驗的方法很簡單，瓶子、水和一點點奶粉就可以了
當光束從上方照下來時，光束旁邊呈現藍色，越往下方則是偏黃白色
如果將光束從瓶身側邊照射時，也能看到進入眼睛的光線分布有漸層的感覺
光線中央偏黃白色，不過離光束越遠越接近淡藍色
不過這是實驗結果的呈現，網路上也有一堆影片介紹這個在家即可完成的簡易模擬實驗，但為什麼一般課室中不常出現呢？我想主要是因為國中課程文本中對於光線被散射的現象著墨不多。再者，四周的光線會影響觀察的結果，如果背景光線太亮時，是很難在短短的瓶身上看出顏色差異的。
白色光直接照在光碟片上，形成的干涉現象使得我們可以觀察到「虹色」
利用光碟片可以玩的遊戲可多了，如果你要問我，我還真不知道要從何說起
所以我當時做了一個沒有人做過的實驗改良，利用身邊最容易取得的簡易材料－光碟片，使得因為瓶中溶液分子所散射出來的光，透過光碟片的協助把光譜直接呈現出來，簡單的證明出光線的散射是以藍光居多，學生也可以直接觀察到，將理論與實務結合，只可惜課程發展、教具研發與教學技巧的改良是領不到諾貝爾獎的，很多時候只是自High而已，而且分享出來還會被盜用。
不過若是把手電筒直接罩在瓶口，將光束直接往下照射
就能發現被散射出來的光，真的只有短波長的藍光（狀況好一點就會有紫光）
沒有留言:
張貼留言