光知我的輕！

 體重機、天秤、電子秤，這些都是很容易能夠測量出重量的器具，但測量範圍也有限，太小的東西量不到，像是一滴酒精或是一根頭髮。這個時候，我們可以利用光來測量，重量的秘密，光都知道！

 

 

【X博士摘要說明】

這個作品的研究方式非常特別。大部分的科展作品研究目的，都是要經由一些實驗步驟，來找出一個結果。像是找出燒開水最省瓦斯的方法、找出老鼠是不是有智力與辦色力等等。這個作品的目的很特別，它利用一個原本就存在的科學原理「反射」，配合槓桿的概念設計出一系列的「重量測量儀器」，整個作品的重點不是在「找出一個結果」，而是「如何讓這個儀器更準」。是一個非常特別的研究方向。

 

第51屆科展生活與應用科學科作品
題目：光知我的輕！
作者：臺中市立豐東國民中學同學

 

【摘要(原文)】

我們利用反光貼紙黏貼在紙槓桿上，以雷射光筆將入射光投射在反光紙，反光貼紙將入射光線反射至其上方的平面鏡上，平面鏡將入射光線反射至桌上的方眼紙，我們從方眼紙上光點的位移，就可以測量到極微細小物質的質量，甚至可測得 1mg 以下細微物質的質量。

 

【X博士步驟說明】

首先，瞭解光槓桿的反射原理。

若入射線的方向不變，當平面鏡旋轉某一角度θ時，反射線的方向將會旋轉2θ的角度 。

作出第一代測量儀器，如下圖：

第一代的實驗結果，位移距離不夠明顯，因此改進作出第二代：

第二代裝置成功的增加了位移的距離，但要能量出100mg以下的物質還需再改進。所以有了第三代：

經過多面平面鏡反射後；光點的投影位置差距也會更加明顯。

先紀錄沒有放砝碼的方眼紙上光點位置後，在秤盤上依序放上不同重量的砝碼，再紀錄光點在法眼紙上的位置。

下圖為各裝置的位移比較圖：

再以公式計算。

  

【評語(原文)】

 

【X博士評語】

利用光的原理來作質量測量，可以用在較細微的物質上，像是頭髮或酒精(但要注意酒精揮發)等，此組同學經過多次改良實驗器材，校正實驗精確度，X博士選出改良好的儀器來作說明，比起市售的天秤，價格比較便宜且體積較小，補足市售天枰的不足，有興趣的朋友可以在家試試看。

 

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