檢視隱形玻璃的原始碼

<s4e>
pid=264
show=原始設計者;簡介
</s4e>

<table style='border:none'>
<tr>
<td style="vertical-align:text-top;">
<font size="4">將玻璃浸入某未知溶液中，泡在溶液部份的玻璃彷彿隱形一樣，消失在溶液中。試探討此現象成因。</font>


<font size="4"></font>
</td>
<td rowspan="2">

<div style="border-style: double;">
實驗材料：
*1.透明圓柱形塑膠桶(須有蓋子)1個
*2.綠光雷色筆1支
*3.量角器1個
*4.玻璃燒杯200ml  5個
*5.玻璃棒5支
*6.油性細簽字筆1支
*7.95%酒精1公升
*8.矽油1公升
*9.甘油1公升
*10.水1公升
*11.奶茶1杯


</div>

</td>
</tr>
<tr>
<td>
</td>
</tr>
</table>
<hr>



==	1.現象提示與參考：==
如影片一所示，將玻璃浸入某未知溶液中，泡在溶液部份的玻璃彷彿隱形一樣，消失在溶液中。影片右方燒杯內容物為水，左方燒杯內容物為某未知溶液。試探討此現象成因。
<table>
<tr>
<td><videoflash>bjVN8WyUdXQ</videoflash><br>
(影片二、羽毛球飛行)

</td>
</tr>
</table>


== 2.初探與假說：==

*2.1思考玻璃棒插入溶液中為何會隱形?
*2.2若將玻璃棒插入水中會觀察到何種現象?
*2.3若是分別將玻璃棒插入酒精、甘油、矽油……等，又分別會觀察到何種現象?
*2.4若是將甘油與水以特定比例混合，再將玻璃棒插入此混合液中，會觀察到何種現象?

==	3.設計實驗與執行 ==
*3.1針對2.2跟2.3的問題，分別將燒杯裝入水、酒精、甘油、矽油，此四種溶液，並分別插入一支玻璃棒，觀察玻璃棒在溶液中受折射而彎曲的程度與隱形的情形。
**3.1.1紀錄觀察結果
<table border="1">
　<tr>
　<td> </td>
　<td>水</td>
　<td>酒精</td>
　<td>甘油</td>
  <td>矽油</td>
　</tr>
  <tr>
　<td>彎曲情形</td>
　<td> </td>
　<td> </td>
　<td> </td>
  <td> </td>
　</tr>
  <tr>
　<td>隱形情形</td>
　<td> </td>
　<td> </td>
　<td> </td>
  <td> </td>
　</tr>
</table>




*3.2針對2.4的問題，將甘油與水以特定比例混合，並將玻璃棒插入其中，觀察玻璃棒在溶液中受折射而彎曲的程度與隱形的情形。甘油的比例分別以20%、40%、60%、80%此四種配置比例調配。 
**3.2.1紀錄觀察結果
<table border="1">
　<tr>
　<td>甘油比例</td>
　<td>20%</td>
　<td>40%</td>
　<td>60%</td>
  <td>80%</td>
　</tr>
  <tr>
　<td>彎曲情形</td>
　<td> </td>
　<td> </td>
　<td> </td>
  <td> </td>
　</tr>
  <tr>
　<td>隱形情形</td>
　<td> </td>
　<td> </td>
　<td> </td>
  <td> </td>
　</tr>
</table>




*3.3將水裝入塑膠容器至半滿狀態，並將容器倒置於桌面上(如圖一)，並用綠光雷射由水面下方向上照射，調整入射角度至出現全反射的臨界角，並記錄此臨界角，再根據司乃耳定律(Snell’s law)推算出水的折射率。另外再取任意兩個會出現折射與反射的入射角度，並記錄數據，根據司乃耳定律(Snell’s law)推算出水的折射率。若是雷射光在溶液中的路徑不明顯，可利用廷得耳效應(Tynall effect)，在溶液中滴入10滴的奶茶使光線便於觀察。
**3.3.1紀錄觀察結果
<table border="1">
　<tr>
　<td>水</td>
　<td>反射角</td>
　<td>折射角</td>
　</tr>
  <tr>
　<td>任意入射角1</td>
　<td> </td>
　<td> </td>
　</tr>
  <tr>
　<td>任意入射角2</td>
　<td> </td>
　<td> </td>
　</tr>
  <tr>
　<td>全反射臨界角</td>
　<td> </td>
　<td>X</td>
　</tr>
</table>




**3.3.2推算水的折射率n。司乃耳定律(Snell’s law): 




*3.4重複3.3的實驗，分別將酒精、甘油、矽油裝入塑膠容器至半滿狀態，並分別求出此三種溶液的折射率。
**3.4.1紀錄觀察結果
<table border="1">
　<tr>
　<td>酒精</td>
　<td>反射角</td>
　<td>折射角</td>
　</tr>
  <tr>
　<td>任意入射角1</td>
　<td> </td>
　<td> </td>
　</tr>
  <tr>
　<td>任意入射角2</td>
　<td> </td>
　<td> </td>
　</tr>
  <tr>
　<td>全反射臨界角</td>
　<td> </td>
　<td>X</td>
　</tr>
</table>


<table border="1">
　<tr>
　<td>甘油</td>
　<td>反射角</td>
　<td>折射角</td>
　</tr>
  <tr>
　<td>任意入射角1</td>
　<td> </td>
　<td> </td>
　</tr>
  <tr>
　<td>任意入射角2</td>
　<td> </td>
　<td> </td>
　</tr>
  <tr>
　<td>全反射臨界角</td>
　<td> </td>
　<td>X</td>
　</tr>
</table>


<table border="1">
　<tr>
　<td>矽油</td>
　<td>反射角</td>
　<td>折射角</td>
　</tr>
  <tr>
　<td>任意入射角1</td>
　<td> </td>
　<td> </td>
　</tr>
  <tr>
　<td>任意入射角2</td>
　<td> </td>
　<td> </td>
　</tr>
  <tr>
　<td>全反射臨界角</td>
　<td> </td>
　<td>X</td>
　</tr>
</table>



**3.4.2推算酒精、甘油、矽油的折射率n。




*3.5重複3.4的實驗，將甘油與水以特定比例混合，分別將甘油濃度20%、40%、60%、80%此四水溶液裝入塑膠容器至半滿狀態，並分別求出此四種水溶液的折射率。
**3.5.1紀錄觀察結果
<table border="1">
　<tr>
　<td>甘油濃度20%</td>
　<td>反射角</td>
　<td>折射角</td>
　</tr>
  <tr>
　<td>任意入射角1</td>
　<td> </td>
　<td> </td>
　</tr>
  <tr>
　<td>任意入射角2</td>
　<td> </td>
　<td> </td>
　</tr>
  <tr>
　<td>全反射臨界角</td>
　<td> </td>
　<td>X</td>
　</tr>
</table>


<table border="1">
　<tr>
　<td>甘油濃度40%</td>
　<td>反射角</td>
　<td>折射角</td>
　</tr>
  <tr>
　<td>任意入射角1</td>
　<td> </td>
　<td> </td>
　</tr>
  <tr>
　<td>任意入射角2</td>
　<td> </td>
　<td> </td>
　</tr>
  <tr>
　<td>全反射臨界角</td>
　<td> </td>
　<td>X</td>
　</tr>
</table>


<table border="1">
　<tr>
　<td>甘油濃度60%</td>
　<td>反射角</td>
　<td>折射角</td>
　</tr>
  <tr>
　<td>任意入射角1</td>
　<td> </td>
　<td> </td>
　</tr>
  <tr>
　<td>任意入射角2</td>
　<td> </td>
　<td> </td>
　</tr>
  <tr>
　<td>全反射臨界角</td>
　<td> </td>
　<td>X</td>
　</tr>
</table>


<table border="1">
　<tr>
　<td>甘油濃度80%</td>
　<td>反射角</td>
　<td>折射角</td>
　</tr>
  <tr>
　<td>任意入射角1</td>
　<td> </td>
　<td> </td>
　</tr>
  <tr>
　<td>任意入射角2</td>
　<td> </td>
　<td> </td>
　</tr>
  <tr>
　<td>全反射臨界角</td>
　<td> </td>
　<td>X</td>
　</tr>
</table>




**3.5.2推算甘油水溶液20%、40%、60%、80%此四種混合液的折射率n。




*3.6將水、甘油、四種甘油水溶液，共六種溶液的折射率作圖
<img style="height:220px;" src='https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a0/%E5%9C%96%E4%BA%8C.jpg'/>

(圖二、3.2實驗示意圖)



==	4.分析與結論==

*4.1藉由現象的觀察，能思考背後可能的原因。
*4.2藉由一系列的實驗，得出量化的結果。
*4.3探討不同濃度的水溶液對折射率的影響。
*4.4將實驗數據整理成圖表，繪製出其現象所表現的趨勢。




==	5.教學目標與評量==

*5.1應用司乃耳定律(Snell’s law )和反射定律計算出所需的物理量。
*5.2善用廷得耳效應(Tynall effect)使光線更易於觀察，並練習配置特定濃度的水溶液。
*5.3由實際操作中進一步了解全反射的現象。
*5.4了解混合溶液的濃度對折射率的影響與其中的關係。
*5.5讓學生學習科學素養，即探究現象、提出假說、實驗證明假說，最後精緻化結果。


==6.參考資料==
[1] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%8A%98%E5%B0%84%E7%8E%87

[2] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%96%AF%E6%B6%85%E5%B0%94%E5%AE%9A%E5%BE%8B

[3] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%A8%E5%85%A7%E5%8F%8D%E5%B0%84

[4] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BB%B7%E5%BE%97%E8%80%B3%E6%95%88%E6%87%89