大同国小.DOC

校 名：高市大同國小 指導老師：何夏枝、曾秀玉 朱柏州、蕭勳鍾 一、旨趣： 自然界中，許多生物體內都具備奈米結構，使其展現特殊功能或形態，其中，科學家常提及的~彩蝶效應，就是從不同角度觀看大美藍蝶、甲蟲殼、孔雀羽毛…，會呈現不同色彩所產生的效應，牠們為什麼會呈現繽紛的色彩呢？本活動將透過動手DIY會變色的彩蝶或飾品，模擬彩蝶效應之現象，將此彩蝶效應與生活結合，為「奈米科技」的起步開啟另一扇窗。 二、實驗器材： 偏振片、透明膠帶、光碟片、雷射貼紙、吸管、訂書機 三、活動過程： 1.觀看大美藍蝶與一般蝴蝶，發現大美藍蝶會因觀看角度不同而產生變色之現象。 2.討論生活中會因觀看角度不同產生變色現象之事物，例如：孔雀羽毛、甲蟲殼、蛋白石……。 3.進入東南技術學院SEM下的世界，發現蝴蝶翅膀具有奈米級的蝶翼薄膜，了解變色之原因。 4.動手DIY~變色的彩蝶或飾品 ＊利用偏振片、透明膠帶模擬製作會變色的彩蝶或飾品： （1）先在偏振片上貼上透明膠帶一、二層，再將另一片偏振片放於上，轉動角度，看看呈現哪些不同顏色。 （2）再貼上不同層數之膠帶，再觀察顏色變化。 （3）對折偏振片，剪出蝴蝶形狀，再將細吸管剪開1公分，套入蝴蝶腹部後用訂書機固定。 （4）將粗吸管剪開約7公分，套入細吸管中，用訂書機將吸管兩端固定在蝴蝶翅膀上，晃動，觀察翅膀顏色變化。 （5）也可剪出具有彩蝶效應之飾品，例如：蛋白石…，再觀察顏色變化。 ＊利用雷射貼紙或光碟片，模擬製作變色彩蝶： （1）在西卡紙上剪出蝴蝶形狀，同樣套上粗細吸管，並在翅膀上貼上雷射貼紙或光碟片。 （2）上下晃動，從不同的角度觀看翅膀顏色的變化。 5.討論生活中利用多層膜所產生變色現象的產品，例如：多層膜鏡片、汽車隔熱貼紙等顏色變化。還有哪些事物可利用此原理，來達到其所需之特殊效果。例如：汽機車外殼、絢麗的衣服…。 四、活動啟示： 1.大美藍蝶蝶翼的鱗片上有許多類似聖誕樹枝狀的 結構，細枝之間的距離約70~100奈米，形成奈米 級的多層膜結構，當不同角度的光照射在細枝上， 會因反射光產生光波重疊作用，因而會隨觀看角度 不同，呈現不同色彩，蝶翼因此具有〝彩蝶效應〞。 2.光線進入貼有多層膠帶（多層膜）的偏振片後，因 偏振片只會使某一特定方向的光（電磁波）進入， 反射時產生路徑差（相位差），因而也會隨觀看角 度的不同，而呈現不同的色彩。 3.雷射貼紙是多層膜，由不同物理性質的膜反射折射的不同光線照會因不同角度產生不同的折射點不同的顏色 闖關者： 【關卡一】：從不同的角度觀看大美藍蝶，牠呈現了哪些顏色？ □藍色 □紫色 □綠色 □藍綠色 其他 【關卡二】：大美藍蝶因觀看角度的不同，而呈現不同的顏色，Why？ □蝴蝶翅膀的鱗片是單層構造 □翅膀的鱗片是由許多類似聖誕樹枝的結構組成，細枝之 間的層距約100奈米，形成大小、厚薄不同的薄膜 □光照在翅膀鱗片的薄膜上，產生很多不同角度的反射光 【關卡三】：利用偏振片及透明膠帶