穿牆術?

穿牆術?

目的

利用視覺上不可能的現象演示光的偏振性。

 

實驗

保麗龍球、壓克力管(特製)。

觀察緩緩移動中的保麗龍球,如何穿過壓克力管中間的隔板。

 

 

簡易版教具

 

原理思考

1.保麗龍球如何穿過壓克力管中間的隔板?隔板是什麼材料做成的?

2.光的偏振性是什麼?光通過偏振片會怎麼改變?

 

1.光是電磁波,由震盪的電場與磁場組成。光的偏振方向即為電場振動的方向。
2. 光線無法穿透兩張"垂直重疊"的偏振片(此處的"垂直"指的是偏振方向),因此看起來會是「黑的」(試著將看立體電影的眼鏡的左右眼重疊,就會看到相同的結果)。影片中我們認為是隔板的物體,其實是因為管子裡面左側與右側的偏振片的偏振方向互相垂直、視線重疊的地方看起來就變成黑的,彷彿是有個「隔板」存在,然而管子裡並沒有真的「隔板」,所以保麗龍球當然可以任意穿越。

 

討論

1.如果2張偏振片偏振角度為60度時會如何?放3張偏振片角度各30度時會如何?

2.偏振片的材質是什麼,為何可以過濾某些方向的光,保留特定方向的光?

3.3D眼鏡的材質是什麼?為何可以看3D的影片?

4.偏振片和光柵有何不同?光柵有何特性?

5.偏振片在日常生活中有何應用?

 

參考資料

 University Physics, Chapter 38, Sec. 38.9 Polarization.  Harris Benson

台灣師大物理系物理教學示範實驗教室:偏極片  

科學玩具柑仔店(台南縣善化國中王德麟老師):科學玩具-光學-偏光片魔術盒 

 

製作

張宇靖、蔡昌翰(本實驗原型為元智大學科學教育中心兼任講師林懿偉老師製作,本實驗室複製。)

 

指導老師

朱慶琪、張宇靖

 

撰稿

朱慶琪