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本網站設立宗旨是為了幫助更多孩子學習,也謝謝科學遊戲實驗室提供這麼優質的學習管道,在此再一次感謝所有幕後辛苦的工作人員,感恩您們為教育的付出!

會彈跳的光

 光會直線進行,也會轉彎嗎?
材料:透明水槽、雷射筆、冰糖
操作步驟與現象:

  這個操作需要在暗室中進行。首先準備一支高功率的雷射筆,由裝滿水的透明水槽旁邊,水平射入光線,可以看到光線筆直穿過水槽(如圖一)。然後逐漸降低雷射筆的高度,降低到某個高度時,雷射筆的光線很神奇的變成彎曲的曲線,而且接觸到水槽底部後,彈跳起來,而彈起來的光線也是曲線的喔!

   

圖一

圖二

觀看實驗影片(5.8M)

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奇幻視覺

「眼見為憑」這句話,有時候是不成立的喔!
(一)實平而彎、實直而曲

1.請觀察圖一、圖二的白色線條有何不同?圖一的白色線條是垂直的,圖二的白色線條是彎的。是不是這樣呢?

2.將圖一的白色條中有「+」記號的區域塗黑,請儘量仔細,避免超出記號的區域。

塗黑之後,有沒發現圖一變成和圖二是一模一樣的?再用尺量一量,圖一、圖二的白色線條是不是都還是垂直的?

   
      圖一       圖二

以上的操作顯示了我們的視覺並不可靠,容易受到圖形的結構的影響,將垂直的線條看成彎曲的線條。

類似的還有被稱為「Café Wall(咖啡店的牆)」的視覺幻覺。下圖圖三是黑白相間;而且每一列都是水平的。如果將每一列水平的往右移動半隔(往左也可以),注意:是水平的移動!將會形成如圖四的樣子。圖四每一列看起來不再像是水平,而是有彎曲的現象。當你用直尺量一下,可以發現其實還是水平的喔!

     
           圖三      圖四
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消失的小妖精

左移右移,小妖精跑去哪兒了?

這是一個古老的數學謎題,利用視學不精確設計的遊戲。

如圖一,數一數有幾個小妖精(Leprechaun)?總計有:15個小妖精。然後按照虛線,將上半部圖形剪下來,左右對調之後(如圖二),再數一次,總計有幾個小妖精?是不是少了一個,只剩14個小妖精。

怎麼會消失了一個小妖精?

   

圖一

   

圖二

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轉頭恐龍

    左看、右看,恐龍好像活過來跟著你轉頭喔!
操作步驟與現象:

1.先下載「轉頭恐龍圖形」,並彩色列印出來。依照圖形指示,先將外部輪廓剪下來。

轉頭恐龍圖形檔下載

2.依不同的內摺、外摺指示摺好,並用膠水黏住,成型如下圖。

3.配合光線,放置好轉頭恐龍,必須看不出恐龍頭部的凹凸。然後再左右移動視線,觀察恐龍是不是一直跟著你在轉頭呢?

 Dinasor
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消失的杯子

操作步驟與現象:

準備器材:大小杯子各一個

1.將小杯子放入大杯子中,從外觀可以看到大杯子中有小杯子。(圖1

2.將水慢慢倒入大杯子中,仔細觀察(從杯子前方觀察),大杯子中的小杯子是不是消失不見了?(圖2

圖1

圖2

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銅板不見了

操作步驟與現象:

準備器材:玻璃杯、包裝紙、橡皮筋、水、銅板

利用光的折射性質的科學魔術不少,例如「消失的銅板」。操作過程如下:

1.將透明玻璃杯裝水到九分滿。

2.剪一張包裝紙(或鋁箔紙)蓋住杯口(必須蓋住杯內的水面),再用橡皮筋綁住。(如圖一)

3.將銅板放在桌上,再把玻璃杯放在銅板上,咦,銅板消失了。(如圖二)

 

圖一                        圖二

當然銅板並沒有消失,只是銅板的影像位置改變了。當銅板上面放的是空杯子,可以看到銅板(如圖三);如果加上水(如圖四)杯底的銅板消失了,但是水面上可以看到銅板的影像。這也是為什麼上述的魔術,杯子上面要包上紙,防止被觀眾看到銅板影像的原因。

有趣的是,如果此時將銅板加水潤濕,則又可以看到杯底的銅板了!(如圖五)

 

圖三             圖四             圖五

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藍色光影的顏色是什麼

       影子是什麼顏色?大家都說是「黑色」﹗其實影像和光源的顏色有很大的關係。
操作步驟與現象:

準備器材:兩支手電筒、藍色玻璃紙、橡皮筋、白紙墊、直立物體。

  1. 將其中一支手電筒用藍色玻璃紙罩住以橡皮筋固定好。(圖一)
  2. 將此發藍色光的手電筒放置如圖的左下方A位置。
  3. 而另一支手電筒放在如圖的右下方B位置。(圖二)
  4. 兩支手電筒同時往物體方向照射。

 圖一

圖二

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數字魔法秀

         奇妙的魔術,數字隨身變!
操作步驟與現象:

準備器材:透明塑膠袋、紙、油性簽字筆、透明盛水杯

1.先在紙上用簽字筆寫上數字「88」(如同電子鐘形狀的數字),然後裝進透明塑膠袋中,再於塑膠袋外面,配合紙上的88,用油性簽字筆描出「92」,注意:描繪完成後,從外面看起來還是88的樣子。(如圖一)

2.將完成後裝了數字紙張的塑膠袋,略為傾斜的放進盛水的杯子中,由上往下看數字發生變化了嗎?咦,88不見了,看見的是92哩!(如圖二)

3.再由杯子的前面看,92不見了,看到的是88。(如圖三)

(圖一)

(圖二)

(圖三)

         實驗影片一(3.6M)    實驗影片二(3.3M)

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做一道美麗的彩虹

       總是在下雨過後才能看到彩虹,現在只要簡單的道具,可以馬上做一道美麗的彩虹喔!
操作步驟與現象:

準備器材:太陽或手電筒、平面鏡、水盤、白紙

  1. 將平面鏡面向太陽放到水盆中。(圖一)
  2. 將白紙面對著鏡面上方尋找彩虹。(圖二)
  3. 調整角度做變化。(也可以固定紙張,調整鏡子)

(圖一)

(圖二)

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做一台照相機

       做一個簡單的模型照相機來看看它到底是怎麼運作的?這個相機是用放大鏡來構成相片,與真實照相機的透鏡原理是相同的。你來試試看吧!

操作步驟與現象:

準備器材:硬紙盒、剪刀、圓紙筒、描圖紙、放大鏡、筆、膠帶。

1. 把圓紙筒直立在面紙盒的底部,沿著圓紙筒邊緣畫個圓圈。(圖一)

2.小心的剪出圓孔,並把圓紙筒插入圓孔中。(必須可以讓圓紙筒隨意推進拉出)(圖二)

(圖一)

(圖二)

3.用膠帶把描圖紙貼在紙盒的開口上。(圖三)

4. 用膠帶把放大鏡牢牢地固定在圓紙筒的末端。(若放大鏡比圓紙筒大可以用手操作)(圖四)

5. 把放大鏡對準一個明亮的物體,前後調整圓紙筒,直到描圖紙上出現影像。(也可將物體擺在明亮的地方,光線不能太暗)

(圖三)

(圖四)

 
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