三原色教學

「我們看到的顏色，通常都是反射外界光的結果...」
這可以直觀的看到現象

「反射出來的頻率(顏色)也可能有許多種，混色之後就會呈現多變的色彩...」
「...我們也發現可以利用三種色光就可以混出許多顏色...當然要完全接近自然光呈現的色彩是不太可能的」
我們可以拿到的三原色LED也不是標準光
但很接近了
直接看到混色的效果，比講甚麼都來得快又直接

看完之後再去定義那八種顏色
另外這個經典三圈可以同時呈現七種顏色當然也要看一 下

利用這個原理
我們一般常見的螢幕裡面其實就是這三色的混合

「...因此如果外界不是自然光，而是紅光或綠光，那會看到甚麼色彩？」
我們要在教室呈現純單色光的環境幾乎是不可能的
因此用玻璃紙是最方便的了
玻璃紙通常至少要四層，濾光的效果比較好
「透過紅色(或綠色)玻璃紙看世界，就好比外界光只剩紅光(或綠光)，看看黑板上的這七個顏色，有哪些幾乎都變黑色了？」

雖然不可能百分百
但學生都能接受，且也能理解背後的意義

「...可是我們印表機的三色好像不是這樣喔~~」
要用水彩混出理論的結果有點難
直接拿填充墨水就很方便了
洋紅混青色

把混色後的顏色透過手電筒投射
再和原本藍光LED比較(攝影機拍不出來，肉眼可以辨識)

顏料三原色混合出黑色

「...為甚麼你們用水彩混不出這樣漂亮的黑色呢？」
「因為根本都拿錯顏色了啊~~」學生答
「所以我們在科學上會重視這八種顏色的定義與名稱，至於日常愛怎麼稱呼就憑自己的認知和喜好啦...」

近視與遠視

從眼球構造開始談起...
這個單元學生很有興趣
畢竟眼睛是大家很重要的器官(好像沒有甚麼器官是不重要的...)
過程中不斷有學生提問
雖然花了比較多的時間討論，但這個時間花得值得

從光學路徑開始談起
利用雷射模擬近視眼和矯正之後的光學路徑
(攝影機很難拍，但眼睛觀察很清楚)

近視眼路徑

矯正後路徑

再用近視眼球模型模擬影像如何形成

近距離可以在視網膜上清楚成像

遠一點就不行了

實際成像的位置在視網膜前方

加上眼鏡(凹透鏡)之後，視網膜上的像又清晰了

遠視的光學路徑也用相同的方法呈現
但因為物體較近
入射的光不會接近平行光，會有一個發散的角度
因此遠視的眼睛焦點會在視網膜後方

加上老花(遠視)眼鏡(凸透鏡)
焦距就縮短了

光學路徑加上實際成像的結合
學生們看得津津有味
真的很有成就感，老師就這麼好騙...

眼球模型的製作可以看這篇

透鏡成像的觀察

有水晶寶寶對學生來說就是好玩~~(有點無言又無奈)
結合之前觀察凹面鏡的成像性質
這次再利用水晶寶寶觀察一次
以前讓學生直接用手拿，經常有人捏碎或變形
這次幫他們每人用瓶蓋做了一個支架
觀察起來就方便多了，也比較容易測量距離

細節可以看這篇
請學生紀錄"模糊"與"大小相同"這兩個距離也是重要的伏筆
再用聚光手電筒(效果較好)測量水晶寶寶的焦距

這個距離和剛剛測量的那兩個距離有沒有甚麼特殊的關係？
後續再用透鏡成像精緻並收斂所有觀察的結果

包含詳細的物距像距關係，不過這個部份很複雜，很多學生還是搞不定...
試想看看，利用以上這些概念
你還有哪些方法可以測量焦距？
觀察，對光學來說真的很重要
但...觀察甚麼？連結甚麼概念？有甚麼相對的關係
還是需要老師的協助了
紀錄單的成效沒有預期中的效果
還需要再修改了...

超簡單玄機杯

「A計畫成功了，我怎麼知道B計畫是甚麼？」
這是在製作教具時經常會出現的事...
但方法常常就是被逼出來的

之前利用燒杯和分裝罐做過玄機杯
但如果量大的研習，燒杯和分裝罐都不便宜
這樣就不適合了
因此又開始搜尋身邊有的東西
50cc的試飲杯也是我的好伙伴之一
也差不多薑薑好
塞入透鏡後再用瞬間膠將邊緣封住
這樣就幾乎不會透水
杯底再用美工刀劃開

用另一個試飲杯裝在底部加高，當然底部也是要劃開的
高度要多高呢？這就是要教學的歷程了

做好像這樣

沒裝水不清楚

裝水之後圖形就出現了