陽春布德澤,萬物生光輝。“光”給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,浙江省科協走進系列活動就來到了嘉興,在嘉興科協的支持下,走進了兩家專注于光學研究的科研機構。在那里,帶著孩子們一起探索“光”里面的科學。

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?幾乎物理學所有大牛都曾加入這個探討。牛頓提出了“微粒學說”,惠更斯提出了“波動學說”,愛因斯坦提出了“光子學說”,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。活動現場,兩家科研機構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”。“小朋友們,你們有注意到媽媽用的防曬霜上有哪些英文標識嗎?”來自嘉興鼎鎵半導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。活動現場,孩子們還在老師的指導下嘗試了便攜式殺菌,手機放到傳送帶上,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,醫用紅外線可分為兩類:近紅外線與遠紅外線。紅外線具有熱效應,能夠與大多數分子發生共振現象,將光能轉化為分子內能。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。同學們還了解到,紅外成像是紅外線極其重要的一個應用領域,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、工業自動化以及化學氣體探查領域都能大顯身手。

看得見的光:

進行外科手術 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。“激光的英文名叫leaser,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‘通過受激發射光擴大’”,科普老師告訴孩子們,“激光的英文全名已經完全表達了制造激光的主要過程”,而我們現在所用的“激光”這個名稱也是我國著名科學家錢學森建議將“光受激發射”改稱“激光”。

激光作為二十世紀的重大發明,具有亮度高、單色性、方向性等特質,也被稱為“最準的尺”、“最亮的光”、“最快的刀”。激光也因為這些特性而有了很多應用,比如在醫學領域,就有很多借助激光完成的手術;而我們現在還知道的地球到月球之間的距離,也是科學家通過激光測量得來的。同學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勢。

聽完科普講解,孩子們還在老師的帶領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的油煙,觀察了顯微鏡下放大400倍的深紫外滅菌芯片結構,還第一次親身走進潔凈實驗室,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——雷電產生的光火,為人類帶來了文明起源;雷電中發現的電力能源技術,為人類帶來信息時代的爆炸發展;來自雷電的光量子技術,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感到好奇的孩子們來發現了。

“走進”系列科普主題活動
浙江省科協推出的“走進”系列活動帶領公眾觸摸科學魔力,用好奇點亮孩子的未來,加強青少年與科學的互動交流,啟迪科學思想,鼓勵更多青少年走上科學之路。接下來,活動還將走進更多的浙江高新科技行業和科普教育基地,也會走進科學家的實驗室一探究竟,歡迎持續關注。

都市快報·橙柿互動 記者 翁丹妮、金靜馨

來源: 浙江都市快報

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