QQ 軟軟、透明可愛的果凍當介質,加上果凍顏色可均勻分布的特點,以此來探討透光與折射等變化,或許會有意想不到的火花產生,於是我們就開始一段「果凍大變身的愛麗絲夢幻之旅」!

 

X博士摘要說明】

  1. 不同硬度的果凍對透光的影響
  2. 不同厚度的果凍對透光的影響
  3. 果凍顏色對不同色光穿透的影響
  4. 不同色光對同色系不同深淺濃度果凍蠟燭折射的影響

 

51生活與應用科學科科作品

題目:果凍多色?我知道!探討光在不同型態介質下的反應

作者:臺北市士林區天母國民小學的同學們

 

【摘要(原文)

五年級學到透鏡單元時,知道光經過透鏡折射可以矯正視力。為何透鏡能讓光線偏折?實在讓我們想不透!如果要製作各形式玻璃實驗,這技術實在困難。後來看到透明果凍,突然想到,如果用來代替透鏡,不就能控制厚薄、濃度、顏色及透光度。於是便開始設計實驗,解決想知道的疑問,而從實驗中我們發現: 1.紅、綠、藍、白光對各硬度、厚度、顏色、濃度、密度果凍的透光與折射程度都不同 2.利用三色光,對各顏色果凍的透光度,發明了全彩色光分析儀與全彩比色器 3.利用三色光,對各顏色果凍的折射率,發明了光折射率測量器、雷射測距與校準台沒想到小小的果凍,竟然解決了我們對光的疑惑,實驗中還意外設計出許多有趣的發明,真可說是小兵立大功呢!

 

X博士步驟說明】

●製作果凍蠟燭

A UV 粉加入白臘油中(1:10 的比例)

B 用瓦斯爐加熱至 120

C 倒入玻璃容器中直到冷卻後取出便完成

調配不同的比例可以做出不同硬度的果凍蠟燭

 

不同硬度的果凍對透光的影響

 投影片2  

為避免果凍蠟燭硬度不足,影響日後的實驗與應用,決定以 1:6 UV 粉與白蠟比例, 做為後續果凍蠟燭實驗的標準硬度。

 

不同厚度的果凍對透光的影響

 投影片3  

1:6 硬度比例的果凍,在 4.1cm 厚度的透光率(75%),換成 2.6cm 厚度時,透光率至少可提高到 90%,以此做為後續果凍蠟燭實驗的標準厚度。

 

果凍顏色對不同色光穿透的影響

 投影片4  

 

果凍顏色濃度對色光折射的影響

 投影片5  

利用顏色的濃度與同色光的照射角度,能改變光的折射,這種色塊(果凍)濃度與色光 折射的交互作用,似乎可以發展一種:利用測量各色光的折射率,來分析透明物體顏色濃度的工具。

 

數據分析與結論

利用透明果凍蠟燭代替玻璃,方便製作各種果凍透鏡,才能進行光的穿透與折射實驗, 還看到意外的驚喜與發現。透過實驗證明:紅、綠、藍、白光對各硬度、厚度、顏色、 濃度、密度果凍的透光與折射程度,都有一定的規律。

 

未來發展

()光折射式色彩濃度計—-當三色光柵照射有顏色的物體,從測到的折射與反射率,來推 算出顏色的成分和深淺濃度

()光折射式比重計—-當三色光柵照射透明物體,從測到的折射率,來推算透明物的密度

 

以下是評審給的評語

 投影片6  

X博士評語】

沒想到一顆小小的果凍蠟燭可以做出這麼多組的實驗,還能設計出可以利用三原色的光算出顏色的濃度,實在是很有創意!一般作實驗的時候都是利用透明玻璃看到光的折射效果,但是如果要設計不同厚度的玻璃,是一件不容易的事情,而此科展作品用簡單的果凍蠟燭就可以輕鬆做出不同厚度的果凍,讓實驗更輕鬆,可以觀察到更多的東西。