索尼探梦科技馆.doc

索尼探梦科技馆地下一层光展区一、螺旋花原理从彩色管子放射出来的光线和我们的视觉系统结合，创造出一些有趣的图案 了旋转之外，每一个管子每秒闪烁100次，这些不断从管子中发出的闪光，创造出明暗交错的色带当管子不闪光时，看到的是暗色带当管子闪光时，看到的是亮色带由于闪光速度很快，因此我们会看到数百个这种色带二、气体的色彩做做看和该注意的事项• 分别按下桌面上的红色按钮，观察玻璃管子，由于每根玻璃管内分别充满了不同的惰性气体，所以每一根玻璃管会发出一种特定的颜色• 拿起桌子旁边的特殊镜片， 再次分别按下桌面上的红色按钮，此时透过特殊镜片观看每一根发光的玻璃管子，注意发光的管子两边是否出现有序的彩色条纹• 在没有桌子旁边特殊镜片的情况下我们也可以通过嵌在桌面上的特殊镜片看到这些条纹的反射影像原理这些管子中都充有气体，从左到右所充的气体依次为：氮、汞、氙、氖、氩、氦这些气体受到电流刺激时，会产生独特的彩色条纹，又称为“光谱”每种气体都有自己独特的光谱，并且任何两种气体的光谱都是不同的当我们直视发光的管子时，所看到的光线是由这种气体所产生的各种颜色的组合。

桌子旁边的透视镜片和嵌在桌子上的反射镜片表面由不同的衍射光栅组成衍射光栅也具有分光的作用外延知识原子光谱是原子由较高能级跃迁到较低能级而产生的在某一时刻，一个原子只能处在某一状态，大量同类原子则处于不同的状态，它们从不同的能级跃迁到另外一些能级，这样所发射的光就形成黑暗背景中的若干条明亮的谱线，称为原子发射光谱，又称为明线光谱原子发射光谱主要是价电子被激发到外部空能级后，在外部能级之间跃迁或回到原能级时发出的光谱原子吸收光谱是由于价电子吸收光子后被激发到高能级时形成的当具有连续光谱的光从气体或蒸汽中通过时，在光子被大量吸收的波长处形成一系列暗线，称为原子吸收光谱，又称为暗线光谱每种元素都有自己独特的发射光谱和吸收光谱，利用光谱分布情况和特征谱线就可以判定被测光源或吸收体中的化学成份，这种方法叫做“光谱分析”光谱分析在科学技术中有广泛的应用例如，可以通过分析物质的光谱来检查其纯度，这可用于许多行业，比如测量用于计算机的半导体的纯度在历史上，光谱分析还帮助人们发现了许多新的元素例如，两种较晚发现的元素铷和铯，它们就是以其独特的光谱被发现的光谱分析对于研究天体的化学组成也很有帮助20世纪初，科学家发现在太阳光谱中有许多暗线。

后来的研究显示，这是太阳光穿过太阳大气层所造成的在仔细分析了这些暗线后，科学家们分辨出了太阳大气层的成份，它们包括氢、氦、碳、氧、铁、镁、硅、钙、钠等元素此外，通过研究恒星光线的光谱，我们就可以了解几百万、甚至几亿里以外的恒星的组成元素！三、彩色影子做做看和该注意的事项• 请靠近白墙站立，通常我们的影子都是黑色的，当我们站在这个亮的区域里时，注意墙面上自己的影子，发现你的影子有什么变化了吗？• 数数看，现在的你有多少种不同颜色的影子？• 请一位朋友用我们的道具挡住墙上三种彩色光线中的任意一种颜色的光线， 看看这时你的影子会是什么颜色的原理在身后有三盏灯，分别发出红光、绿光和蓝光墙之所以看起来是白色的，就是这三种颜色适当混合的结果通过这三盏灯可以制造出七种颜色的影子：青、紫、黄、蓝、红、绿、黑当挡住三种光线中的一种时，另外两种光线就会混合制造出青色、紫色或黄色影子当把手指伸到黄色光线中时，会看到两个颜色的影子：一个是红色，另一个则是绿色这是因为黄色的影子是由红色和绿色光线混合后产生的，当手指挡住从一个方向来的红色光线时，只有绿色的光线投在墙上形成绿色的影子；当手指挡住由另一个方向来的绿色光线时，只有红色的光线投在墙上形成红色的影子。

也就是说，一旦挡住三种光线中的两种，得到影子的颜色就是第三种光线的颜色挡住全部三种光线就会得到黑色的影子外延知识眼睛对各种颜色可见光的敏感度不同视网膜上有三种基本原色感受器，它们的敏感颜色分别位于红色、绿色和蓝色区域当单色光和多种波长的混合光投射在视网膜上时，各感受器受到的刺激不同，兴奋程度不同，经过大脑综合而产生不同的颜色感觉这样，将红、绿、蓝三种颜色作为基色，并以适当比例混合，就可以近似地产生自然界的一切彩色感觉反过来，任何颜色对上述三种感受器的刺激，也都可以用红、绿、蓝三种单色光按适当的比例混合后共同对这三个感受器的刺激来模拟如果人眼缺乏一种感受器或各种感受器的灵敏度不正常，就会出现色盲四、光线小岛做做看和该注意的事项• 透镜会使光线偏转黑色圆筒上面的十个小裂缝制造出十条白光束，将凸透镜贴近黑色圆筒放在十条白光束前， 让光束从凸出一面照出凸透镜使光束汇聚• 同样的位置将凸透镜换成凹透镜，确定光线从凹进一面照出凹透镜使光线发散• 有色滤光镜会吸收光线中的一些颜色将四面滤镜中的任意一面放在黑色圆筒发出的红光、蓝光和绿光前面，观察哪些颜色会透过有色滤镜，哪些颜色会被吸收• 使用曲面镜来反射黑色圆筒上的十条白光束。

当光线照射到曲面镜凹面时会有和凸透镜一样的效果，使光线汇聚；当光线照射到曲面镜凸面时会得到像凹透镜一样的效果，使光线发散• 在红色光束中立起一面平面镜子，移动镜子直到将红色光反射到后方白色面板上，同样 方法用另一面镜子反射绿光使之和屏幕上的红光重叠， 此时可注意到两种光线结合成为黄色光再之， 利用镜子混合红光和蓝光或者混合蓝光和绿光看看是什么颜色最后试试将三种颜色光线混合，看看又会有什么样的结果呢？• 棱镜可分离出白光中的各种单色光将桌面上的三棱镜放在黑色圆筒所发出的一束白色光前，慢慢的转动三棱镜， 看看你能不能用三棱镜制造出像美丽的彩虹一样的光线在桌面上 原理光在均匀介质中沿直线传播，在发生反射时遵循反射定律当光从一种介质斜射入另外一种介质时还会发生折射现象，并遵循折射定律凸面镜和凹面镜都属于球面镜，它们的反射面是球面的一部分，在反射时遵循反射定律，所以当一束平行光射向凸面镜时，光线将被发散，而当平行光射向凹面镜时，光线则被汇聚透镜也严格遵循光的折射定律，所以凸透镜可以汇聚光线，凹透镜则将光线发散光的折射定律中有一个十分重要的参数，就是折射率不同频率的光在同一种介质中的折射率是不同的，三棱镜就是应用这种原理制成的。

当一束复色光从三棱镜的一面入射后，不同颜色的光线就被沿着不同的方向折射，出设时就会形成彩虹一样的景象透明体的颜色主要由透射光的颜色决定，当白色光透过红色玻璃时，主要透射红光，其他色光则被吸收，因而呈现红色根据光的三基色原理，自然界中的各种颜色的光都可以通过红光、蓝光和绿光按适当的比例混合来模拟 外延知识光在均匀介质中沿直线传播有一个很好的例证，就是小孔成像光的反射有镜面反射和漫反射两种当一束平行光射向一块平面镜时，由于平面镜表面光滑平整，反射光也是平行光，这种反射就是镜面反射当一束平行光射向一块白纸板时，由于纸板表面凹凸不平，反射光不再是平行光，而是射向不同的方向，这种反射就是漫反射凸面镜和凹面镜都有着广泛的应用汽车的观后镜和马路拐弯处架设的交通镜都是凸面镜，它们不但起到了反射的作用，更重要的是还起到了扩大我们视角的作用太阳能炉灶则是凹面镜的典型应用，它们把从太阳射来的近似平行光近似汇聚到一个点上，起到加热的作用五、光影隧道做做看和该注意的事项• 将展品左侧毛玻璃放下制造出自然光，再将右侧的凸透镜放下将模拟出的自然光汇聚在水箱中白色的面板上• 在水箱前的槽内和光源前的槽内分别放上不同的镂空字母板子， 并进行不同组合搭配，同时试着移动水箱中的面板的前后位置，注意每一种组合的字母在面板被移动到不同位置时所成图像。

• 水箱中的液体为一种水和石蜡混合而成的胶体溶液， 这种胶体溶液可以使光线照射到水箱内时清楚地看到光路原理凸透镜可以成像当白板与镂空字母板相隔某一特定距离时，白板上将呈现出清晰的图像，并且板上的图像与镂空板上的字母左右相反、上下颠倒外延知识光从一种介质斜射入另外一种介质时，会发生折射现象，并且遵循光的折射原理，透镜就是应用这种原理制成的透镜大致可分为两种，一种是凸透镜，一种是凹透镜凸透镜对光产生汇聚作用，凹透镜对光产生发散作用在实际应用中使用的多是厚度比透镜半径小得多的透镜，称作薄透镜并且实际应用中凸透镜要比凹透镜更常见放大镜、照相机、投影仪和显微镜镜头的镜片都是凸透镜并且凸透镜成像还遵循严格的规律六、眼睛的秘密原理这是一个模拟人眼晶状体和视网膜的模型通过玻璃镜头（模拟晶状体），手的影像落在白色玻璃镜（模拟视网膜）上尽管视网膜上的影像是左右相反、上下颠倒的，但是不要紧，我们的大脑能够将它还原，因此我们看到的还是正常的影像外延知识当光线进入眼睛后，首先穿过角膜，这是覆盖在眼睛前面的一层透明组织接着，穿过角膜后面的房水到达瞳孔瞳孔是光线进入眼睛的一个窗口当我们从明亮的房间走进黑暗的房间时，瞳孔的大小会发生变化。

光线较强时，瞳孔缩小；光线较弱时，瞳孔放大通过瞳孔后，光线到达晶状体晶状体是一种能聚集光线的柔软结构，像一个凸透镜附着在晶状体上的肌肉能调节晶状体的形状，从而调节晶状体的焦距，使成像质量更好光线穿过晶状体之后玻璃体后射到视网膜上，并在视网膜上成倒立缩小的实像视网膜上有十几亿个感光细胞，这些感光细胞受到光线的刺激产生神经冲动，神经冲动经视觉神经传递到大脑中大脑将对视觉信息做两种处理，一种是将颠倒的图像进行翻转，另一种是将两只眼睛所看到的图像进行合成如果晶状体不能将物体的像正好成在视网膜上，那么就会引起实力的不正常如果物体所成的像在视网膜之前，那么就形成近视眼；如果物体所成的像在视网膜之后，那么就形成远视眼我们可佩戴相应的镜片进行校正七、篮筐幻梦做做看和该注意的事项• 拿起展品中的小篮球向中间的篮筐投球， 你会发现只有一米左右距离的篮筐投起来相当容易• 戴上面前特制的眼镜，此时再向中间的篮筐投掷时，感觉怎么样？• 我们继续带着眼镜再来向篮筐投十五次球，以成功投进为一次，训练自己适应这个特制的眼镜• 投中十五次后拿下眼镜，马上再向中间的篮筐投球，这时看看会有怎样的效果这种训练会使脑部受到什么样的影响呢？原理我们所带的眼睛不是普通的眼镜，而是特制的厚度均匀变化的棱镜，这就使得我们前方的物体看起来偏右或偏左。

刚戴上眼镜投球时，球总是投不进眼睛所注视的目标，是因为我们大脑当中对篮筐的位置有个基本的判断，而这个判断是基于我们不戴眼镜时的信息所做出的，而戴上眼镜后，篮筐的实际位置与我们大脑中的判断之间有偏差在练习投中15次以后，大脑逐渐适应了方位的扭曲，重新调整了视角，修正了大脑当中原有的判断取下眼镜之后，大脑和视觉系统内仍是戴着眼镜时所作的修正判断，这使得我们在正常情况下还是一直向原方向投球不过别担心，不用多久大脑就能再次作出修正，重新作出判断，适应真实的世界外延知识我们的脑部和视觉系统相当奇妙，在做各种事情时，往往是根据已有经验所作出的判断进行的，如果现实情况与已有情况完全一致或极其类似，我们将可以轻松的完成但当现实情况与大脑中的已有判断产生较大反差时，往往就会做出错误的动作但是我们的大脑会根据反馈的信息及时地调整，并作出修正，所以会很快适应新的情况八、神秘的微笑做做看和该注意的事项• 请一位朋友作为你的模特坐在对面的一张椅子上保持不动• 将展品上的两个手柄同时移动到任意一端， 并将前额贴近带有两个窥视孔的金属片前，双眼从孔中向前直视，不要移动视线；此时你的一只眼看到的是你的朋友，另一只眼看。