空氣有沒有重量？

這是可以很直觀來說明的
那就是把空氣抽掉之後秤秤看

從影片中可以看出來
抽掉玻璃罐中的空氣之後
重量從881g掉到879g
少掉了2g，這2克就是空氣的重量

確定嗎？
帶入理想氣體方程式看看
玻璃罐的容量有1.8L
室溫為24度C，也就是297度K
抽掉了70cmHg的壓力，也就是約0.92個atm
代入PV=nRT
0.92x1.8=nx0.082x297
n=0.068
空氣的平均分子量約29
所以抽掉的空氣質量約有0.068x29=1.97g
很好!!
如果我手邊的磅秤可以更準的話
這數字應該可以更漂亮

知其然，不知其所以然...雙面鏡速解法

好像每過一陣子就會看到類似這種教人家如何判斷某某某的新聞
但或許是版面的安排，又或者是受限於讀者的知識背景
往往都只說半套
有點像是補習班常教的速解法一樣
知其然而不知其所以然

如下的新聞
https://goo.gl/1jYgjP
新聞中常教大家判斷雙面鏡的方法
就是看鏡中的影像是否和原物體碰在一起
若有，就是雙面鏡
若沒有，就是普通鏡子

但這種方法其實是有前提的
一般鏡子的反射層會做在背面
因此真正反射的面會隔著玻璃本身的厚度
所以就會有空隙

但雙面鏡，其實簡單說起來就是深色的玻璃
就如同汽車玻璃貼上隔熱紙一樣
若外面比裡面亮，從裡面就可以看到外面
若外面比裡面暗，從裡面看就像鏡子一樣(只有反射，外界沒有光穿透進來)
因此，雙面鏡會有兩次的反射
一次是表面的玻璃(沒有空隙)
另一次是底層的玻璃(有空隙)
當然有些更專業的雙面鏡底層玻璃的反射較不明顯
就會更像是真的鏡子

但...
沒有空隙就真的是雙面鏡嗎？
有另一種便宜的塑料鏡子
通常在車大燈內部的反射塗層
直接把亮面的反射層塗在表面
這時候反射出來的物體當然也就和原物體沒有空隙了
但這卻不是雙面鏡啊~~

以下是這次實驗的三種鏡子

當然，對大部分的民眾來說
判斷是否有空隙確實是簡單又迅速的方法
只是理化老師比較龜毛而已

重點是，速解法是有條件的
但很多人卻不在乎，只要速解...

方便小物_塑膠硬試管

在文具店看到這個小東西
完全命中理化老師的心臟

而且我喜觀旋蓋的設計，方便又密閉
大小也剛好
一支15，露天找了一下
感覺上有賺到...(哈~哈~)
http://goods.ruten.com.tw/item/show?21443540610189

因為透明度高
加上一點點夜光顏料
就可以很清楚看到三次的全反射

再加多一點
就可以做出色散的效果
無色散

有色散

配合之前的光纖氣氛燈
比較有文青的感覺了(因為是綠色的...)

線型雷射單支版

首先要感謝小P老師提供的好點子!!
之前利用玻棒將單點的雷射變成線型
就可以很容易在平面上作出許多光學實驗
小P老師很厲害的把原本的滿天星干涉遍也裝上後
再加上玻棒的折射，就變成多道的直線了
但這樣的直線不是平行光，而是發散的光線

這就不是國中常用的「理想狀態」了(平行光入射)
所以，變成平行光就是首先要改良的地方
發散變平行不難，加個凸透鏡就好
調整一下距離就可以作出平行光
最後當然要作個家把所有東西封起來才會方便操作

試試看效果
這是沒有關燈的喔

後面貼上軟磁鐵
就可以在黑板上操作了!!

無線光傳輸_紅外版

我應該可以來開班了...

自從開始使用電晶體之後
光傳輸的實驗瞬間功力大增
加上光訊號的免擴大機版本出來之後
LED的光源更好設定
沒想到IR的效果出乎意外的好
用多晶的太陽能板接收
光是一顆IR
傳送距離至少就有十公尺左右
若換上IR的接收器
更是驚人!!
不過IR接收器的接收角度較小
只有直線位置才能收到
但這似乎意味著有其他實驗可以作了(等著!!)
反正需要特殊位置，乾脆再加上凸透鏡聚光...
效果實在沒話說

再加碼把IR提升到50顆(電路圖請看這篇)
整間實驗室(約五坪)隨便都可以接收到
距離十公尺依然清晰
而且沒有產生光干擾

我應該可以申請專利了...

紅通通的太陽

這是個有趣的古老問題
為什麼日出和日落的陽光會是紅色的？
正午的太陽就接近白光呢？

我們用兩根水管，一根裝入清水
另一根裝入少許螢光顏料(白色顏料也行，但螢光的效果更好)
比較看看就可以看出差距

清水好比是較薄的大氣層
陽光通過時，幾乎呈現出原本的白光

螢光顏料就代表較厚的大氣層
太陽在日出和日落時會通過較厚的大氣層
比較不容易散射的紅光就能到達比較遠的地方

因此水管由下往上逐漸轉為紅光
往下看更是明顯且直觀
整個就是紅色的感覺

所以我們就會覺得太陽是紅色的了

兩支一起比較看看

另一個經典的問題就是天空和海水為什麼是藍色的？
這件事就比較複雜一些些了...