光学,是物理学的分支,虽然它没有其他科学那么出名,但却非常有趣,而且非常重要,已知的世界中有许多高深的科技都与光学有关。
探索光学,那必然少不了光明左右使:顾小北和杨羽添两位小老师的带领。让我们跟随两位光明使一起来领略关于光学的六七事。
第一事、光是什么?
只要你有问题,咱们三(11)班的科学小达人们,分分钟举手给你一百种答案,绝不含糊,台上的老师要没点真学问,都整不下去。
第一事、光是什么?
我们通常说的光,是可见光,它只占了光的部分,绝大多数光我们用眼睛看不见,广义上的光,是电磁波。
光是基本粒子,是组成宇宙的最基本单位之一,光即是粒子,也是波,波长不同就有不同的光,波长最短的波,叫伽马射线,波长最长的光我们叫作长波无线电,比地球的直径还长。好的,了解了光是什么,接下来,我们来学习光学的第二事。
第二事、光是怎么传播的?
你以为没人知道光是怎么传播的?看台下的手举得有多高。
公元前五世纪,当时正值春秋战国时期,墨子所著《墨经》就记载了小孔成像原理。中国人首次发现光是沿直线传播的。为咱中国人的聪明智慧点赞。
实践是检验真理的唯一标准,就算老祖宗说光是沿直线传播,我们也要用实验来验证它。
小北:接下来我们来聊聊关于光的第三事,这件事很快,非常快,无敌快,宇宙第一快,那就是光的速度有多快?
羽添:能有多快?难道还能比三(11)班的庄沛雨还快?
没错,下图中就是三(11)班第一快:庄沛雨,50米接力赛中力挽狂澜的压轴一棒。但是在宇宙第一快的光面前......可能还是差了那么一点,\(^o^)/。
准确的说:光的速度是299792458米每秒,人类认知的速度上限。假如我们能发明光速飞船,那么课间休息时间都能去趟火星。
今天这一节虽然是光学课,咱也不能把语文知识落下,我们要学一个新成语:“惊掉下巴”,形容的就是同学们知道了光速有多快的场景。
我有一个疑问,宇宙中的黑洞拥有无与伦比的引力,连整个星球都会被直接吸进去,光速这么快?如果光遇到它,能逃出去么?
这踊跃回答问题的状态,就跟暑假里刚去过黑洞旅游一样,太生猛了。
小北老师公布答案:很可惜,光虽然如此之快,但遇到了黑洞,就会被它无敌的引力,吸引住,只能围着黑洞绕圈圈。
第四事、太阳光里藏着什么?
接下来是见证奇迹的时刻!又该上新成语了,同学们“翘首以盼”!
太阳光通过三棱镜,折射出了赤橙黄绿青蓝紫七色光。
再反向验证:用牛顿色盘再把七色光还原成白色。
第五事、光遇到镜会发生哪些奇奇妙妙?
将铅笔插入水中,看光这个魔术师怎么把它折断。
近距离的体验光的反射与折射。温馨提示:实验器材中的激光有危险,请勿直射眼睛,需在家长或老师监护下使用。
第六事,与同学们息息相关,台上的小老师们也要好好学习。
近视眼的眼轴变长了,光线聚焦在视网膜前,看不清东西。刚生下来的小宝宝,一般会有生理性的远视,眼轴偏短,光聚集在视网膜后,也看不清。大家去配眼镜的时候,有时还会遇到有一种叫散光,那是因为晶状体出现了不平整,导致光线不能聚焦。
老花眼和近视眼不是一个原理:得了近视,眼轴拉长了,晶状体这个凸透镜再怎么调节也不够让光碰到视网膜,所以看不清。但是等人老了,晶状体失去了弹性,无法调节了,这个时候,你就看近的也看不清,看远的也看不清,要准备两副眼睛,看近的带老花,看远的带近视,非常痛苦。所以还是保护好自己的眼睛,别近视啦!
这一堂课很短,但同学们都聚精会神,积极参与,对科学有着无比的热忱。
课到精彩处,同学们都不由自主的为老师们也为自己鼓掌!
这是孩子们渴望知识最真挚的表达!
到了最后一件事儿了,这件事或者说是一件物品,离我们小学生很远,又很近,它叫作光刻机!图片中这台机器,是荷兰阿斯麦公司生产的,世界上最先进的光刻机,美国人对中国技术封锁的机器。
光刻机就是用光作为刻刀,在沙子做成的晶圆上雕刻出人类的最高科技。为什么要讲到对我们很陌生很高深的光刻机,可能大家听不懂,可能两位小老师也讲得不是很明白。
但是这个世界很明白,看俄罗斯和乌克兰在打仗,看以色列和巴勒斯坦的冲突,飞机,坦克,火箭,导弹,尖端通讯,太空探索,人工智能,都需要最尖端的芯片,谁掌握尖端科技,谁就能主导自己的命运,尖端科技需要芯片,芯片需要光,可能未来的孩子们就是那束光。
心有信念
不断学习
未来的我们
就能成为国家和民族的光!
与孩子们共勉!
指导、图文: 谢老师, 顾小北爸爸妈妈,杨羽添爸爸妈妈