2013年1月29日

科學玩具-光學-光纖燈的妙用番外篇




在工作坊的第二場次中,我曾經丟出一個問題,請參與的夥伴回去思索一下。當初會發現這個現象,是因為阿簡老師在部落格當中的留言,吸引了我去看立體影子的製作,發現原來紅藍圖片也可以即時地製作與觀察。

因為手電筒型的光源所呈現出來的現象,跟教科書上或是直觀上的認知都是一樣的。紅色手電筒擺左邊發出紅光,藍色手電筒擺右邊發出藍光。因為照射角度不同,所以會有兩個影子,左邊的影子來自於右邊的藍色光源,而右邊的影子來自於左邊的紅色光源。

會在左邊出現紅色的區域,其實是被紅光所照成的;而右邊的藍色區域的成因也是因為紅光所形成的影被藍光染色之故。但就在圖文之間穿梭巡迴時,發現了一件奇怪的事,讓我停在照片上看了好久,比對了好幾次。
大家來找碴,看看這兩張照片有沒有什麼不一樣?(右圖來源:阿簡生物筆記
因為這個矛盾的現象,讓我遲遲不敢回覆阿簡老師的分享

仔細找找,終於發現了問題所在!阿簡老師的圖片中左邊均為紅色光源和色塊,右邊均為藍色光源和色塊。而左邊的圖片呢?看起來左邊為紅色光源,但紅色區塊卻是在右邊,綠色光源也造成相反的現象。

請再看一次左圖,就是物體放在三原色光瓶的紅光和綠光前面,本來投射到牆面上時,左邊是紅色光區,右邊是綠色光區,讓人認為左邊擺放的是紅色LED,右邊則是綠色LED。這就是直觀!但實際上,再從瓶口檢查一遍光源位置,卻發現瓶內左邊是綠色LED,右邊卻是紅色LED

怎麼會這樣?這就是我在第二場工作坊中拋出的問題。那時候沒給解答,在這邊也當然不能免俗,但是請容許我用隱藏的,還是請大家先思考一下。(LED的位置雖然佔了很重要的因素,但會出現這個現象,其實是LED燈角度與投射距離造成的,其中以「距離」加長後,「角度」的因素就逐漸浮現。
移除外面的瓶罩之後,很明顯的,有三顆LED 
開關卻只有一個,共分為七段

再次投射,也頗為正常
不過若加上瓶罩,就會有些微的反射光出現而造成干擾

忍痛內傷了兩、三天,寫到這邊,我還是不禁想抱怨一下。這次的「玩手機,學物理」工作坊原本有攜帶九組光纖燈到會場作為開場引言,並且供大家分享與操作的,結束之後就要收回。但是第一場次結束之後,光纖燈卻突然少了兩組,瓶子上面的光纖束憑空消失了三束

清點發現時,下一場次已即將開始。嚇得我第二場次發下去不久,即發言請參加這一場次的夥伴愛惜使用,並在操作過後請工作同仁趕緊回收。其實這樣的損失不是在金錢上,而是在現場造成我很大的困擾啊!不僅流程受到影響,連其他想觀看的科教夥伴也無法盡興。怎麼會發生在這樣的研習場地呢?

農曆七月,總會有一些怪事~

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