:::
:::
:::

活的科學

 

前言

  下雨天的馬路上經常可以看見油膜造成的彩光,就像「肥皂泡」薄膜上幻變的色彩,你知道「肥皂泡」薄膜的厚度大約就是可見光的一個波長嗎?還有,虹膜是一個圍著眼睛中央黑色瞳孔的圓環。全世界沒有任何人的虹膜圖形是與你一模一樣的,但是你知道自己虹膜上的紋理是什麼樣子嗎?這些聽起來玄奧,其實卻與我們生活息息相關的科學原理,都可以在國立自然科學博物館即日起推出的「活的科學2008」特展中找到謎底。

  「活的科學2008」特展是國立自然科學博物館、英國文化協會及國立台灣博物館合作推出,由香港英國文化協會贊助製作,將各種有趣的科學現象及原理,透過互動式設計,轉化為生動活潑的遊戲展示,巡迴至世界各地展出。日前結束在香港的巡迴展示後移師台灣,4月4日起將在國立自然科學博物館展出至7月27日止,民眾不妨利用婦幼節和清明節連續假期前往參觀。

 

兩極追蹤

小小發電機

  旋轉把手使線圈旁的磁鐵轉動起來,這樣會產生電流嗎?

  你得把電線接上形成閉合電路電流才會流動。

  在電線一端附近有一顆小小的黑色二極體,

  它能令電流只向單一方向流動。

  如果把電線反接的話會產生什麼樣的變化?

  

磁場空間

  慢慢推動紅色桿子,使磁鐵上下移動。

  看到那塊磁鐵嗎?看看鐵屑在油中的移動,你發現到甚麼?

  在磁鐵的周圍,磁場會呈現弧線形狀。

  你能從鐵屑吸附的樣子中看出磁力線的形狀嗎?

  

小小電跳蚤

  用乾燥的雙手摩擦透明膠片。

  或將氣球往衣服上摩擦,然後靠近表面的玻璃。

  留意盒內的紙屑移動,你發現到什麼?

  在摩擦的過程中,你已把正負電荷分開。

  異性電荷會相吸,而同性電荷則會相斥。

  

電荷大搜查

  小心勿讓鐵鍊碰到桌面或任何物品。

  將氣球在衣服上摩擦以產生電荷。

  你能使裝置中的兩片金屬薄片分開嗎?

  當金屬薄片分開時,用手觸摸裝置的頂部或鐵鍊會發生什麼事?

  

磁場角力賽

  感受一下磁鐵之間的力量。兩塊磁鐵竟然互相推開,很奇怪吧!

  藍色和紅色分別是磁鐵的南北兩極。

  你知道怎樣才會互相吸引?怎樣才會互相推開嗎?

  

磁鐵與指南針

  把磁鐵在這些指南針上方移動,仔細觀察這些磁針各會指向什麼方向?

  你能把這些磁針的指向連出什麼圖形嗎?

  地球磁場的南北兩極相距很遠,所以磁力線是近乎平行的直線。

  但是磁鐵塊兩極相距很近,所以磁力線彎曲得很明顯。

  

磁鐵擺

  輕輕推一下磁鐵擺。細心觀察磁鐵擺如何在其他磁鐵上猛烈擺動。

  那塊磁鐵會吸引磁鐵擺?又是哪塊磁鐵會把磁鐵擺推開呢?

  磁鐵的北磁極以紅色顯示,而南磁極則以藍色顯示。

  你可以轉動黑色圓盤,使用不同的磁鐵組來嘗試。

  

 

聲光漫遊

光影迷宮

  按住紅色按鍵並慢慢轉動側面的紅色手把直到看見一束雷射光。

  你可以旋轉手把並左右滑動。

  當雷射光穿過三稜鏡時,你發現到什麼?

  

幻彩陀螺

  慢慢轉動各個轉盤,留心觀看它們的圖案變化。試著找出各個轉盤的適當轉速。

  其中一個圖案會出現奇異的三維效果,就像一個搖擺不定的圓錐體。

  另外兩個圖案則會令你感覺有顏色出現。

  這些顏色是怎麼弄出來的?

  這就是科學的奧秘!

  

無限反射

  從鏡子的小孔看過去。

  你看到多少個反射影像?

  如果你輕輕移動鏡子,會有什麼變化?

  光在鏡子之間來回「彈跳」。所以你看見的是反射再反射再反射……

  

萬花筒

  觀察兩面鏡子的反射影像。

  你能看到多少個反射影像?如果你改變鏡子之間的角度,會有什麼變化?

  你能找到一些東西放在兩面鏡子之間嗎?一枚硬幣?或一枝鉛筆?

  試著觀察紙上文字經反射後的影像。

  那些字看起來倒轉了嗎?是不是每個影像中的字都是倒轉的呢?

  

視覺小把戲

  這裡有兩個不同的圖案。

  看完一個後,把它轉過來,看看另一個。

  是不是感覺灰色環圈的一邊比另一邊的深?

  白色板面的兩邊是完全一樣的嗎?

  移開紅色絲帶再看一次。

  你的腦袋正努力嘗試理解你眼前的幻象。

  

傳音術

  輕輕擠壓音叉的兩端,然後用黑色膠環套住它們。

  拉開膠環,讓音叉的兩端彈開及震動。

  用手指或紙張輕觸震動中的音叉頂端。

  試試觸碰盒頂,你能夠使那些聲音改變嗎?

  

變色小戲法

  用雙手令圓盤的溫度提高,看看它們有什麼變化。

  當溫度提升時,圓盤上的感熱液晶面便會改變顏色。

  其中一個圓盤能感測20゚到25゚之間的溫度,另一個則能感測到25゚和30゚。

  你能分辨出它們嗎?你能想出更多的實驗來測試它們嗎?

  

 

DNA 探索

指紋識別

  請探身向前在這件展品的後方找一個紅色的圈圈,

  然後伸出手指按在紅色圈圈的中間,從接目鏡中你會看到你自己的指紋。

  全世界沒有任何人的指紋圖形是與你一模一樣的。

  你的DNA使你與眾不同!

  

耳朵識別

  探身向前,並觀察下面的那塊鏡子。

  在下面的鏡子中,看看上面那塊鏡子的反射影像。

  你能看到上面那塊鏡子裡的小燈嗎?移動頭部,直到小燈照著你的左耳。

  現在觀察下面那塊鏡子,就可以檢查自己的耳朵,並注意你耳朵摺曲的圖形。

  全世界沒有任何人的耳朵摺曲是與你一模一樣的。

  你的DNA使你與眾不同!

  

虹膜識別

  將其中一隻眼睛盡量靠近紅色接目鏡,按一下紅色按鈕,往裡面看!

  你能看到自己眼睛的放大影像嗎?

  虹膜是一個圍著眼睛中央黑色瞳孔的圓環。

  當你開燈時,虹膜中的肌肉會使瞳孔變大還是變小呢?留意一下你虹膜上的紋理吧!

  全世界沒有任何人的虹膜圖形是與你一模一樣的。你的DNA使你與眾不同!

  

 

探索「圓機」

千旋萬轉

  按照箭頭指示的方向轉動紅色的輪子。留意齒輪裝置如何緩緩地轉動。

  每個齒輪的外圈有一百隻齒,而內圈則只有十隻齒。

  你知道為什麼紅色的輪子必須轉動一百萬次,才能夠使第六個齒輪轉動一圈嗎?

  藉著這件展品可理解一百萬(1,OOO, OOO)這數目有多大,同時亦可體驗齒輪的運作。

  展品是由一組齒輪組成,每對相鄰齒輪的比例為1:10,共有六對齒輪。

  每對齒輪的轉速會較前一對齒輪慢10倍,因此紅色的手把須轉動一百萬次,才能旋轉最後一個齒輪一次。

  

混沌擺

  轉動紅色的把手使鐘擺開始轉動。你會發現鐘擺每次轉動的情形都不一樣。

  無論你怎麼嘗試,都不可能使得鐘擺產生一模一樣的轉動。

  這個實驗是由兩個鐘擺組合而成,只要轉動窗框中間的紅色旋鈕,便可旋轉鐘擺組合。

  轉動旋鈕時,金屬條會雜亂無章地瘋狂舞動,這是因為它們在找尋一個力量的平衡,然而最終會完全靜止下來。

  你能做到兩次完全一樣的擺動嗎?

  

互動滑輪

  用橡皮圈把不同大小的滑輪連接起來。

  轉動中央的滑輪,令其他滑輪也跟著旋轉,

  如果你輕輕移動鏡子,會有什麼變化?

  你能夠使滑輪轉得多快?又或轉得多慢?

  

能量大轉移

  待所有物件靜止不動後,擺動其中一個鐘擺。耐心等待及觀察。

  第一個擺的擺動會逐漸放慢,然後另一個擺則慢慢開始擺動。

  能量從一個擺錘中傳到另一個去。

  

陀螺儀

  拿起車輪,用手指使它快速轉動然後放開。

  輪子並不會因為地心引力而立刻垂落下來,

  而是開始繞著中心轉圈圈,然後才隨著速度逐漸減慢而垂下來。

  這個現象稱為「角動量守恆」。

  

 

水域穿梭

水流彩帶

  輕壓水缸的邊緣使裡面的小球滾動。

  留意小球滾動時所留下的痕跡,你發現到什麼特別之處嗎?

  水中閃亮的微粒能使你看到一些平時不易觀察到的水流圖案。

  某些洗髮乳或沐浴乳裡面也含有能令你看得見水流圖案的微粒。

  

流態萬千

  握住紅色把手輕輕轉動半球,觀察球內水流產生的漩渦。

  你注意到你攪動出來的湍流有什麼有趣之處嗎?

  水中含有許多銀亮的微粒使得水流痕跡變得很清晰。

  某些洗髮乳也含有類似物質喔!

  

水龍捲

  轉動紅色的轉盤,觀察水中的情況。

  你能造出一個漩渦來嗎?從漩渦中你發現到什麼?

  你能令在水中漂浮的小珠有什麼變化?

  如果中間的磁鐵攪拌器轉太快會發生什麼事?

  

水壓大挑戰

  擠壓瓶身,看看會發生什麼事?留意瓶中浮沈子內的氣泡會變小,然後下沈。

  擠壓瓶身的底部,看看效果是否相同?

  如果瓶中的水沒有裝滿,效果又如何?

  

水簾幻影

  輕輕拉動繩子,把塑膠桿從肥皂水中拉出。

  看看在「肥皂泡」薄膜上幻變的色彩中,你發現什麼?

  「肥皂泡」薄膜的厚度大約是可見光的一個波長。

  下雨天馬路上也經常可以看見油膜造成的類似彩光。

  

 

新聞稿

  下雨天的馬路上經常可以看見油膜造成的彩光,就像「肥皂泡」薄膜上幻變的色彩,你知道「肥皂泡」薄膜的厚度大約就是可見光的一個波長嗎?還有,虹膜是一個圍著眼睛中央黑色瞳孔的圓環。全世界沒有任何人的虹膜圖形是與你一模一樣的,但是你知道自己虹膜上的紋理是什麼樣子嗎?這些聽起來玄奧,其實卻與我們生活息息相關的科學原理,都可以在國立自然科學博物館即日起推出的「活的科學2008」特展中找到謎底。

  「活的科學2008」特展是國立自然科學博物館、英國文化協會及國立台灣博物館合作推出,由香港英國文化協會贊助製作,將各種有趣的科學現象及原理,透過互動式設計,轉化為生動活潑的遊戲展示,巡迴至世界各地展出。日前結束在香港的巡迴展示後移師台灣,4月4日起將在國立自然科學博物館展出至7月27日止,民眾不妨利用婦幼節和清明節連續假期前往參觀。

  「活的科學2008」特展主要分為「兩極追蹤」、「聲光漫遊」、「DNA探索」、「探索圓機」和「水域穿梭」等五大主題,共計有27件有趣的互動式展品。「兩極追蹤」利用電磁的原理,帶領觀眾體驗發電、電與磁的同性相斥異性相吸等遊戲。例如觀眾可以透過磁鐵上下移動,看到鐵屑在油中的變化,發現磁場會呈現弧形,並且從鐵屑吸附的過程看出磁力線的形狀。「聲光漫遊」利用許多簡單道具如光影迷宮、幻彩陀螺、視覺小把戲和傳音術等,和觀眾一起來玩顏色、影像與聲音的遊戲;「DNA探索」單元讓觀眾瞭解自己擁有獨一無二的指紋、虹膜和耳朵摺曲的圖形,因為DNA使你與眾不同!

  此外,「探索圓機」單元則有輪軸組合、擺動與陀螺儀等趣味遊戲,例如觀眾當拿起車輪,用手指使它快速轉動然後放開時,輪子並不會因為地心引力而立刻垂落下來,而是開始繞著中心轉圈圈,然後才隨著速度逐漸減慢而垂下來,這個現象就是所謂的「角動量守恆」。由如互動滑輪用橡皮圈把不同大小的滑輪連接起來,只要轉動中央的滑輪,其他的滑輪也會跟著旋轉,相當有趣。至於「水域穿梭」單元則有水龍卷、吹泡泡、浮沈子以及水流花紋等多項令人驚奇的展品,例如「水流彩帶」可以讓觀眾從水中閃亮的微粒看到一些平時不易觀察到的水流圖案,還有透過「水龍捲」的磁鐵攪拌器可以造出漩渦,觀察水中漂浮的小珠有什麼變化。

  科博館展示組助理研究員林志隆博士表示,無論是成年觀眾或小朋友,都能從這些富有巧思的簡單遊戲和實際操作中瞭解生活中的科學知識,得到新奇有趣的發現,尤其適合親子一起動手體驗,也是學校團體進行校外教學的最佳教材,科博館歡迎民眾把握機會前來體驗趣味十足的「活的科學」!

林志隆博士示範說明 老師與學生參觀的互動

2019 / 10 / 18 更新

收藏
回到最上