陽春布德澤,萬物生光輝?!肮狻苯o我們的世界帶來了很多變化,我們好像對它很熟悉,但有時又覺得有些陌生。5月31日下午,浙江省科協(xié)走進(jìn)系列活動就來到了嘉興,在嘉興科協(xié)的支持下,走進(jìn)了兩家專注于光學(xué)研究的科研機(jī)構(gòu)。在那里,帶著孩子們一起探索“光”里面的科學(xué)。
看不見的光:
物理大牛們討論的光到底是什么
什么是光?它到底是粒子還是波?幾乎物理學(xué)所有大牛都曾加入這個探討。牛頓提出了“微粒學(xué)說”,惠更斯提出了“波動學(xué)說”,愛因斯坦提出了“光子學(xué)說”,而我們,綜合他們的說法,基本可以窺見光的本性。光既能像波浪一樣向前傳播,有時又表現(xiàn)出粒子的特征,因此我們稱光有“波粒二象性”。
光有不同的種類,我們熟悉的比如紅外線、紫外線、激光等?;顒蝇F(xiàn)場,兩家科研機(jī)構(gòu)的科普老師就分別針對這些“光”展開了深入淺出的科普。
隨著夏日的到來,紫外線又成了不少人的“天敵”?!靶∨笥褌?,你們有注意到媽媽用的防曬霜上有哪些英文標(biāo)識嗎?”來自嘉興鼎鎵半導(dǎo)體有限公司的科普老師告訴孩子們,防曬霜上面的UV是Ultra Violet,就是紫外線的意思,而根據(jù)波長的不同又分為UVA、UVB和UVC(短波紫外線)。UVA波段相對較長,會讓我們曬黑、曬斑,而UVB的穿透力雖然不如UVA,但仍然會讓我們曬紅、曬傷,相比之下UVC的穿透力是所有光里面最弱的,因此UVC在一定的計量之內(nèi)是安全的。
另一方面,并不是所有的紫外線我們都要避開。短波紫外線用得好,就可以成為人類的好朋友?;顒蝇F(xiàn)場,孩子們還在老師的指導(dǎo)下嘗試了便攜式殺菌,手機(jī)放到傳送帶上,0.3秒就能快速殺菌。還有很多人家里有的掃地機(jī)器人,前面裝上了深紫外滅菌芯片,就可以快速殺滅大腸桿菌等。
除了可以殺菌的紫外線,紅外線也可以給我們的生活帶來很多幫助,來自浙江蔚元電子的科普老師告訴大家,醫(yī)用紅外線可分為兩類:近紅外線與遠(yuǎn)紅外線。紅外線具有熱效應(yīng),能夠與大多數(shù)分子發(fā)生共振現(xiàn)象,將光能轉(zhuǎn)化為分子內(nèi)能。比如我們感受到的太陽的熱量,主要就是通過紅外線傳到地球上的。同學(xué)們還了解到,紅外成像是紅外線極其重要的一個應(yīng)用領(lǐng)域,利用紅外線,人類可以探測和捕捉到可見光不適宜或無法獲取的信息,在物體識別、智能駕駛、工業(yè)自動化以及化學(xué)氣體探查領(lǐng)域都能大顯身手。
看得見的光:
進(jìn)行外科手術(shù) 測量地月距離
紅外線和紫外線都屬于不可見光,我們生活中還有一個常見的“光”——激光,就是看得見的光線?!凹す獾挠⑽拿衛(wèi)easer,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各單詞頭一個字母組成的縮寫詞,意思是‘通過受激發(fā)射光擴(kuò)大’”,科普老師告訴孩子們,“激光的英文全名已經(jīng)完全表達(dá)了制造激光的主要過程”,而我們現(xiàn)在所用的“激光”這個名稱也是我國著名科學(xué)家錢學(xué)森建議將“光受激發(fā)射”改稱“激光”。
激光作為二十世紀(jì)的重大發(fā)明,具有亮度高、單色性、方向性等特質(zhì),也被稱為“最準(zhǔn)的尺”、“最亮的光”、“最快的刀”。激光也因為這些特性而有了很多應(yīng)用,比如在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,就有很多借助激光完成的手術(shù);而我們現(xiàn)在還知道的地球到月球之間的距離,也是科學(xué)家通過激光測量得來的。同學(xué)們還親身體驗了激光成像,感受到了激光成像相對普通光成像諸多無法比擬的優(yōu)勢。
聽完科普講解,孩子們還在老師的帶領(lǐng)下參觀了科研實驗室,親眼目睹了深紫外空氣凈化器如何瞬時凈化實驗艙內(nèi)的油煙,觀察了顯微鏡下放大400倍的深紫外滅菌芯片結(jié)構(gòu),還第一次親身走進(jìn)潔凈實驗室,了解芯片測試過程中的秘密……一個個好奇的小腦袋都聚在實驗器材跟前。
在科普課堂的尾聲,科普老師拋出了這樣的問題——雷電產(chǎn)生的光火,為人類帶來了文明起源;雷電中發(fā)現(xiàn)的電力能源技術(shù),為人類帶來信息時代的爆炸發(fā)展;來自雷電的光量子技術(shù),又將為人類帶來怎樣的改變?這個問題的答案,也許就需要這些正對科學(xué)感到好奇的孩子們來發(fā)現(xiàn)了。
“走進(jìn)”系列科普主題活動
浙江省科協(xié)推出的“走進(jìn)”系列活動帶領(lǐng)公眾觸摸科學(xué)魔力,用好奇點亮孩子的未來,加強(qiáng)青少年與科學(xué)的互動交流,啟迪科學(xué)思想,鼓勵更多青少年走上科學(xué)之路。接下來,活動還將走進(jìn)更多的浙江高新科技行業(yè)和科普教育基地,也會走進(jìn)科學(xué)家的實驗室一探究竟,歡迎持續(xù)關(guān)注。
都市快報·橙柿互動 記者 翁丹妮、金靜馨