國中光學可以引入的三種概念分別是散射、折射及色光。每一種上位概念都可以延伸出許多研究範疇,也解釋了自然界中大部分的光影的變化及現象。透過合適的示例,能將生活中的應用連結到課堂中所構築、描述的真實情境,將能使學生從已有的印象讓學科知識更為熟稔,也符合108新課綱的素養導向。
所謂的散射指的是直線行進的光線,因為碰到不同的界面(粒子、氣泡、液珠、密度變化、晶體內部缺陷、粗糙的表面等等)而改變了原本的傳播方向。利用手邊的任何光源搭配物體合適的條件,就能看出靜態外形、動態運動或是顏色變化。
不論是雷雕的觀音菩薩圖像或是般若心經文字
都是將由底座向上傳播的光,部分散射到人的眼睛,引起視覺
光的折射在生活中比比皆是,原因是波動在穿越不同介質或經歷介質的漸次變化(不同的介質條件)時,造成傳播方向上的改變。不只是電磁波(光),其他像是物質波(聲音或海浪)也都會有折射的性質,且折射角取決於波速的變化量以及入射角的大小。
在水與空氣的交界面上,同樣有光線散射到人的眼睛,引起視覺
有時會引起物體與影像之間深淺或高低變化的錯覺
最後一種則是色光。有直接來自光源的色光,也有被不透明物體表面部分反射的色光,這些反射光形成的色彩稱為表面色,更有光線穿過透明或半透明物體時的色光。
如果在白光光源外加上各色玻璃紙,則穿透光就會與玻璃紙的顏色相仿
這是產生色光的技巧,車輛的閃黃燈與煞車燈均是生活實例
這次使用的光源是適合5V、USB供電的LED燈條,是生活科技課程中偏工藝類的作品,圓形的木質底座和溝槽需使用木工電動工具(線鋸機及修邊機)來完成,燈條上的各個燈珠為並聯,再搭配簡單的電路銲接,整個就是科學與科技的搭配與結合。