[精讚] [會員登入]
6649

生活中的廷得耳效應與模擬實驗

要解釋為什麼看得到光,這得由二個廣口瓶開始,其中一個裝了煙,一個沒有。

分享此文連結 //n.sfs.tw/12038

分享連結 生活中的廷得耳效應與模擬實驗 @zfangの科學小玩意
(文章歡迎轉載,務必尊重版權註明連結來源)
2019-10-25 00:47:31 最後編修
2017-11-08 22:29:11 By zfang
 

這系列文章的念頭擱了很久,二年前,學生敬家問了我這個問題,『老師,為什麼烤肉的時候澆水,產生煙霧會正好讓光形成光束?』並給了我這張相片。

當時即將要調校離開,很感動這孩子願意分享她的生活觀察,不想只是解答原理,還希望透過實際拍攝相片、影片進行解說,只是~這想法一放就是二年。直到來到原住民文化園區的排灣族石板屋,終於得以看見廷得耳效應以屋內神聖的光柱以及林間的光束的方式出現。

*******

要解釋為什麼看得到光,這得由二個廣口瓶開始,其中一個裝了煙,一個沒有。將雷射筆的光束往沒有煙的廣口瓶照射,發現什麼?


紅亮點投射在紙上,可以知道有光穿透,但~無法看到光束穿過廣口瓶的路徑。

如果將雷射筆指向有煙的那個廣口瓶呢?


可以看見一條紅色的雷射光束。


光,始終存在著,有煙看得到光徑,沒煙則看不到。煙,扮演什麼角色?

我們要能看見物體,必須物體上有光射入我們的眼睛。因此我們的眼睛除了可以能看見本身會發光的物體,還能看見表面能反射光線入眼中的物體。

光源射出光線所行經的路徑(或所形成的光束)是無法直接看見的。若光束行經的路線有煙霧或塵埃等微粒,能將光以不同角度反射入眼,我們才能夠發現光束。

另外,廣口瓶裝煙可以看到光的實驗,還能做什麼變化呢?煙多一點?煙少一點?光束看來會如何?煙如果超極濃呢?光還能穿透嗎?


試了二個、三個裝煙的廣口瓶,雷射光的強度夠,居然都能穿透呢!

做完實驗之後還發現有趣的事,原本有煙的廣口瓶裡的煙消失了….出現了水滴,煙成了凝結核,讓水氣凝結啦!

******

在上篇當光與煙霧相遇~石板屋內的神祕光柱(廷得耳效應)中,我遇見了石板屋神聖的光柱,『如果要模擬石板屋內的光柱,該怎麼做呢?』利用紙箱製做一個模型屋,裡頭鋪上黑色紙,在上方開一個天窗。


在強力手電筒照射之下,可以看到地面的光區。

如果想看到那道神聖的光柱,可以怎麼做?只要裡頭有煙便成。


將線香點燃(可多點幾隻),模型屋反扣,讓上升的煙被收集。


再將強力手電筒的燈光開啟,裡頭便出現一道光柱了!

我們能夠看見石板屋內的光柱是因為光被煙霧的懸浮粒子以不同角度反射入眼。太陽光是會隨時間而有不同的高度角,調整手電筒燈光的入射角,會看見光柱在石板屋模型中的變化,就像是鞦韆繩在擺盪。

想起勘景時達人曾提過~當陽光穿過天窗進入石板屋就會出現一個鞦韆,這是神的兒女的鞦韆。
鞦韆繩?應該要二道光柱吧?

其實,排灣族的鞦韆不是二條繩而是一條繩,人是站在繩結上方擺盪呢!

******

模擬實驗的畫面是以影片方式拍攝並擷取而成的,結合這三篇影片,我很慎重地製作了一段科學教學影片,包含剪輯、配音、字幕與配樂。這段影片是我第一次用會聲會影製作的影片,雖然只有三分鐘,前前後後~應該有花了3000分鐘吧!過程中發生影片路徑中文太長而無法輸出的情況,雖然被迫重新製作,但對軟體應用的熟悉度也提升,這是我的另類收穫!影片如下:

廷得耳效應是化學上的專有名詞,當膠體溶液中懸浮或溶解的粒子大的時候,就會在溶液中看到光徑,這現象便稱為廷得耳效應,也可以用來檢驗真溶液與膠體溶液的方法之一。

『什麼是真溶液?什麼又是膠體溶液?』糖溶於水後,溶液清澈透明,這是因為糖的顆粒非常小,而且在水裡分散的很均勻的緣故,像糖水、鹽水與硫酸銅溶液等的溶液稱為真溶液。在真溶液中照光,因為溶質的粒子極小,光會穿透但不會讓我們看見光徑。

奶粉也會在水中分散,但顆粒比較大,奶粉溶液、牛奶、豆漿、膠水是膠體溶液。膠體溶液中溶質粒子很小,但可以散射光,若用一道很強的光照射膠體溶液,則可看見這道光通過膠體溶液的路徑。水氣與煙塵,也可以視為懸浮在空氣中的一種膠體溶液。

在化學人眼中,這種光束是廷得耳效應,但在物理人眼中,這卻是因為光的散射!因著懸浮粒子的大小與各色光的波長,光的散射使地球上的我們得以欣賞藍天白雲、夕陽紅,此部份則在後續再說分明。

穿透林間的光束(廷得耳效應現象篇)
當光與煙霧相遇~石板屋內的神祕光柱(廷得耳效應)
生活中的廷得耳效應與模擬實驗
在廟宇遇到那束光~廷得耳效應

分類:科學動手做 2012/05/31 06:14

END

你可能感興趣的文章

[光學影片]手影藝術與動態沙畫 黑暗中只要有光~就能玩起影子遊戲。這裡整理幾段手影藝術與動態沙畫影片。

紫色狂想~紫鑽不賠外一章 在紫鑽不賠之後,我又突發奇想,紫色的奶嘴糖是否可以?如果可以,多好~很天真吧!

[當iPad遇上理化課] 當「光」遇見iPad ~ zfang 的iPad光學課2 透鏡面鏡成像與光學套組 這堂課,iPad是我的分身。 也是學生們理化課的攝影機與守時小助理!

生活中的廷得耳效應與模擬實驗 要解釋為什麼看得到光,這得由二個廣口瓶開始,其中一個裝了煙,一個沒有。

永安漁港的彩虹橋 在港口邊欣賞的彩虹橋,配合落日餘暉,映出不一樣的風采。天色暗了,彩虹橋便會點亮照明燈,成為名副其實的『彩虹』橋

[看影片閒話科學] 消失與隱身~哆啦A夢的隱形眼藥水 隱身?可能嗎?

我有話要說

>>

限制:留言最高字數1000字。 限制:未登入訪客,每則留言間隔需超過10分鐘,每日最多5則留言。

訪客留言

[無留言]

隨機好文

在牙科遇見光學~光固化機的藍光與橘色遮光片 帶小孩看牙醫,看到有著橘色遮光片的光固化機...

讓光線轉彎~光纖玩具 這是常見的光纖玩具,像是半透明的塑膠線,點亮它會看見每一根細絲的前端,均會發出光點。

錢上的科學~驗鈔卡 塑膠片上的橫向紋路可以視為光柵,先利用光柵製作不同的隱藏式印紋,再讓光柵成為辨識的一個工具,這就是偽鈔辨識卡。

[scratch教學心得] 幾個學生在迷宮遊戲切換關卡常見的錯誤 新手電腦老師記錄幾個學生在寫迷宮遊戲切換關卡時常見的錯誤

2016參加台中市資訊應用比賽作品~喝咖啡不聊是非,閒話咖啡教與學 這篇介紹我參加2016年台中市資訊應用競賽的作品