2012年12月23日

科學玩具-光學-太陽照相機


太陽照相機-感光板未接收到紫外線時是呈現白色的狀態

趁著鳳凰颱風來台,烏雲蔽日而昏天暗地之際,寫一下最近為了小朋友訂了一年份巧連智而收到的最新教具-太陽照相機,紓解一下因為沒有上輔導課而百般無聊的閒賦心情。而這個玩具是誰的?我當然先示範給小朋友看,讓他玩一玩,不玩之後就收編進入百寶袋囉!
如果放在陽光下,感光板一下子就變成粉紫色了

首先,這個太陽照相機不是真的照相機,而是「紫外線捕捉器」,因為如果拿真正的相機去照太陽的話,沒有做好正確而足夠的相機防護措施,可是會把心愛的投資給燒掉哦!即使是數位相機,內部的感光元件也都是相當的脆弱,如果讓感光元件直接對準陽光光源,還是可能造成不可逆的傷害。

這一款「紫外線捕捉器」有點類似變色鏡片,當接收到大量的紫外線時,原本白色的色板就會變成粉紫色。這類「光感變色鏡片」,所需變色時間是依紫外線強弱跟溫度高低有所不同。紫外線越強,室內外溫度差異越大變化時間則越快。

變色原理如下。當奈米級鹵素銀照射到紫外線時,鹵素離子的電子跑到銀離子上,使銀離子還原成銀原子,銀原子又結合成較大的銀原子團,會吸收及反射光線,因此使鏡片變暗。而當鏡片移入室內時,銀原子團分裂為自由銀原子,而銀原子的電子又再輾轉回到鹵素離子的身上,使得銀原子再度形成原先的銀離子,鏡片就會慢慢地回復到原來的顏色。
如果想在變色板上作畫,只需要加上遮蔽物即可,例如上面相片中的投影片上的黑色圖案,因為黑色會吸收大部分的光線,所以紫外線也大部分被吸收掉了。
而畫板上被黑色線條遮蔽的部分因為沒有受到紫外線的照射,所以會和最初狀態一樣呈現白色。也就是說,這是最後會是一張白色線條和以紫為底的圖案。
如果想消除圖片重新製版,只需要將上蓋蓋上隔絕陽光進入
不一會兒,當感光板上的光能被釋放出來後,就可以變回到白白的畫板

當然,如果有其他遮蔽物的話,也是有一樣的效果。例如,我用手指按在感光板上,有接收到紫外線的部分迅速地變成紫色,而被遮住無法接收紫外線的部分就是白色,於是我蒼白的指印就出現在感光板上囉!

有沒有限制呢?有的,在省電燈泡下無法顯影。

可以直接在感光板上作畫嗎?當然可以!拿以下的工具來當做畫筆,紫外燈光照到哪裡就畫到哪裡。
        隱形筆            偽鈔辨識器

備註 
傳統底片曝光時,會有離子化產生,溴化銀結晶因光能的刺激,使溴離子放出自由電子,此自由電子和帶正電荷的銀離子結合為不帶電的銀粒子後,形成銀粒子堆積,再用定影劑除去底片上那些未經活化而不起反應的鹵化銀。光線強的地方,溴化銀分解得多,沉澱出來的銀原子就多,顏色也比較深;而光線弱的地方,顏色就淺。所以說,底片感光變黑是一連串的化學變化。

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