【科學教育實作計畫】從光線到光波到光量子_可攜式光學實驗模組研發

【科學教育實作計畫】從光線到光波到光量子_可攜式光學實驗模組研發

計畫簡介
 

在科學的發展過程中,光的複雜與多樣性引發了科學家們高度的興趣,也造就了幾何光學、波動光學和量子光學領域的蓬勃發展。然而一般民眾或中小學生若想一虧光的神秘面貌,多受限於儀器、設備或場域的限制,無法隨時隨地進行實驗及探究活動。在獲得科技部一年的的計畫經費補助下,我們研發完成一系列掌中型光學實驗模組套件,內容涵蓋幾何光學、波動光學、量子光學領域,研發之實驗器材具備體積輕巧的特色,可以手持操作,故稱之為掌中型光學實驗。我們希望藉此實驗模組便於攜帶、成本低廉的優勢,投入科普推廣及探究學習,提升公民的科學素養及探究能力。本文挑選這系列當中,經過一千多人時試用,良率達100%的兩項商品化作品介紹,分別是幾何光學及波動光學模組。幾何光學部分以演示光的直線進行特性為主,包括針孔成像與簡易相機兩種實驗;波動光學的部分以展現光的波動性質為目標,作品為掌中光譜儀。

 

計畫成果

 

一、幾何光學模組:(一)針孔成像

                                (二)簡易相機 (Fresnel 透鏡成像)
二、波動光學模組:掌中光譜儀

三、量子光學模組:光電效應