专题研究题目:别在门缝里看人光线的绕射研究探讨及应...

专题研究题目:别在门缝里看人光线的绕射研究探讨及应... 專題研究題目：別在門縫裡看人—光線的繞射研究探討及應用 太陽西下正值黃昏時刻，迷糊的柏翰忘了將數學習作帶回家，便匆忙地跑 回教室，砰的一聲，將教室的門打開。當他拿了習作回頭一看，夕陽從門縫裡 射進一道曙光，柏翰仔細一看，這個現象令他難忘。 隔天放學時，便找來了研究伙伴，大家可說是大開眼界，妤娟：「光裡面可能有很多種顏色」；詩涵：「光線透過門縫發生了轉彎」；盈蓁：「也許是門縫很小才發生這個現象」；柏翰：「我認為教室裡面的光線太弱才發生這個現象。 好了，大家別瞎猜，這些都是我們的假設。」，詩涵：「那我們如何來驗證剛才的假設呢？」盈蓁：「我建議先查資料，再設計實驗，然後請教老師實驗可不 可行。」妤娟：「事不宜遲，我們趕快動手來探究這個現象吧！」 在門縫裡有什麼發現，讓我們來做觀察記錄吧！ 1 …………室外 …………………………………三組 在門縫裡有什麼發現，讓我們來做觀察記錄吧！ 線也較暗。 進的光線可以投射在上面。 2 為主）： 所以將實驗地點改到室內，且利用雷射光筆做為光源，白色西 卡紙來做狹縫及屏幕。反覆操作來求取平均值。 於腳架上。 的中心 可以對準屏幕上的尺規零點。 縫的長短對實驗結果的影響： 實驗假設：狹縫越長，中央亮帶越寬 操縱變因：狹縫的長短 應變變因：中央亮帶的寬度 控制變因：狹縫的寬度、同一光源、光源狹縫屏幕三者間的距離。 縫的寬窄對實驗結果的影響： 實驗假設：狹縫越窄，中央亮帶越窄 操縱變因：狹縫的寬窄 應變變因：中央亮帶的寬度 控制變因：同一光源、光源狹縫屏幕三者間的距離。 縫的形狀對實驗結果的影響： 實驗假設：狹縫形狀邊數越多，中央亮帶越寬 操縱變因：狹縫的形狀（將三角形、正方形、正五邊形、正六邊形、 圓形頂點畫在同一個圓上） 應變變因：中央亮帶的寬度 控制變因：圖形畫在同一半徑的圓上、同一光源、光源狹縫屏幕三者 間的距離。 縫的數目對實驗結果的影響： 實驗假設：狹縫數目越多，中央亮帶越寬 操縱變因：狹縫的數目 應變變因：中央亮帶的寬度 控制變因：狹縫的寬度、狹縫間的距離、同一光源、光源狹縫屏幕三 者間的距離。 的試驗，然後求取平均值，以表格紀錄後，分析資料並討論。 以中間亮帶的寬度、亮帶 3 條紋數為主）： 光來控制光的強弱。 將光源、狹縫及屏幕三者確實調整到一直線，也就是使中間亮帶的 中心可以對準屏幕上的尺規零點。 實驗假設：光源越亮，中央亮帶越寬 操縱變因：光源的亮度 應變變因：中央亮帶的寬度 控制變因：同一狹縫、光源狹縫屏幕三者間的距離。 一個子項我們都重複做五次的試驗， 然後求取平均值，以表格紀錄後，分析資料並討論。 實驗假設：顏色越深的光，中央亮帶越窄 操縱變因：光源的顏色（利用玻璃紙來改變顏色，但需要注意燈泡的 熱度） 應變變因：中央亮帶的寬度 控制變因：同一狹縫、光源狹縫屏幕三者間的距離。 實驗假設：自然光，中央亮帶越寬 操縱變因：光源的種類 應變變因：中央亮帶的寬度 控制變因：同一狹縫、光源狹縫屏幕三者間的距離。 實驗假設：光束越粗，中央亮帶越寬 操縱變因：光束的粗細（利用放大鏡可以調節光束的粗細） 應變變因：中央亮帶的寬度 控制變因：同一光源、同一狹縫、同一放大倍率的放大鏡、光源狹縫 屏幕三者間的距離。 4 中心可以對準屏幕上的尺規零點。 ?。然後在依操縱變項中來調整狹縫和屏幕間的距離。 實驗假設：屏幕和狹縫距離越遠，中央亮帶越寬 操縱變因：屏幕和狹縫間的距離。 應變變因：中央亮帶的寬度 控制變因：同一狹縫、同一光源、光源狹縫間的距離。 然後求取平均值，以表格紀錄後，分析資料並討論。 中心可以對準屏幕上的尺規零點。 ?。然後在依操縱變項中來開啟教室內的日光燈，利用開啟日光燈 的盞數來改變教室內環境的亮度。 實驗假設：日光燈盞數開啟越多，亮帶條紋越多 操縱變因：教室內日光燈開啟的盞數。 應變變因：亮帶條紋的數目 控制變因：同一狹縫、同一光源、光源狹縫屏幕三者間的距離。 然後求取平均值，以表格紀錄後，分析資料並討論。 5