計畫成果

開發適於中學生的“廷得耳效應與布朗運動教材”及其應用

王昌仁 /東海大學應用物理學系

計畫簡介

計畫預期目標: 在奈米科技的教學中,奈米尺寸分析是很重要的一環.然而用於分析粒徑的設備其價格均過於昂貴而不利於課堂上的實驗教學.
本計畫引入兩個可用於偵測奈米微粒的光學觀念
(1)    利用乳光(廷得耳效應)來偵測奈米微粒的存在:奈米物質雖難以用光學顯微鏡直接觀察卻可以透乳光來偵測.而奈米微粒的散射與入射光波長也是相關的。為讓學生由實作更有效了解這些關係我們設計利用熱融膠會散射光線的現象,配合手機的照度計功能讓學生能用定量的方式去理解乳光的特性。
(2)    愛因斯坦的布朗運動公式顯示可利用觀察微粒布朗運動時的平均運動快慢可用來評估微粒尺寸.本計畫利用一般光學顯微鏡開發一套相對簡易的觀測布朗運動的的教具.藉由搭配價格低廉的手機顯微鏡與免費的運動記錄分析軟體Tracker.讓高中生可用作的探究與實作課程的主題.