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色光分解
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光與色的世界（第三冊第四章第五節）
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光與顏色
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40分鐘
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科學學習中心
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能了解白光可分解成不同的色光。
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5V LED燈珠（9mm，白光）、USB電源線（已剪掉Micro-B 接頭）、快速接頭、黑色珍珠吸管、泡棉膠、各色卡典西德或玻璃紙、光柵片、膠帶、光碟片、剝線鉗、行動電源、剪刀、尺
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一、學生學習過光的直進與反射相關概念。
二、進行實驗的教室需有遮光設施。
三、從燈珠串上剪下燈珠，每顆燈珠需保留一組接線。
- 時間 教學活動流程 教學資源
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5分鐘一、生活連結與預測
1.引起動機：
以網路圖片詢問學生這張圖在表達什麼呢？
https://rinakawaei.blogspot.com/2016/01/part83.html
（科學小飛俠戴不同顏色的透光面罩，因此看到的顏色也不同）
2.生活連結：
(1)可向學生說明可見光有不同顏色，而經過不同顏色的面罩，可能會看到不同顏色的畫面，今天我們要學習的就是將這些不同的色光做合成和分解的實驗。
(2)詢問學生，除了彩虹以外，是否有在其他地方看過類似彩虹的效果？
(3)詢問學生是否知道彩虹如何產生？
3.舊課程回顧：
複習光的反射與折射基本原理。 -
20分鐘二、 操作與觀察
1. 依據操作步驟進行安裝與實驗。
2. 教學提示：
(1)請學生比較看看，白光、黃光或紫光...等等的混合色光與三原色光，所分解出的光線有何不同。
(3)將光碟片亮面正對光源固定好，色光光源從光碟片正中央投射，觀察者視線與光碟片等高，調整光源角度與距離，以利觀察色光分解的結果。
3.延伸探究：
(1)可利用水盆、平面鏡與及白光拇指燈模擬彩虹，
步驟如下：
I.在水盆中加水，並將平面鏡以傾斜角度放入盆中。
II.使拇指燈的光線照射在水面下的鏡子上。
III.使白紙面對鏡面，將之放在拇指燈上方，接著調整拇指燈與白紙的角度（亦可調整鏡子角度，固定白紙）使彩虹顯現在白紙上。
原理：當光線通過水面時，折射現象會隨之發生，由於白光中每種色光折射的角度略有差異，因此不同的色光會分解開，經過鏡面反射，可觀察到色光再經水面折射到白紙上時的角度亦不相同。
(參考資料http://scigame.ntcu.edu.tw/light/light-007.html)
國立台中教育大學科學教育與應用學系科學遊戲實驗室
(3)比較上述實驗所產生的彩虹，與光碟片上的彩虹有何不同？例如：色光排序，色光弧度...等。 -
5分鐘三、原理說明
1.光在經過規律形狀變化約波長大小或小於波長的障礙物後，不同位置的光照到相同位置組合在一起，會發生干涉現象。由於各色光波長不同，建設性干涉會出現在不同位置，因此多波長的光源能以此方式分解成多種色光；單一波長的光源則無法分解成不同顏色，呈現出的是單色明暗相間圖案。
2.光碟片和光柵片上的軌道間距很小，能使可見光產生干涉現象，分解出光源的組成色光。但若光源已經是單波長色光就無法再分解。
3.使用一維光柵（平行條紋）看一單波長點光源，可以看到數個光點連成一條直線。本活動使用二維光柵（二組互相垂直的平行條紋），看多色光源時，可以看到多色光點分布在平面上，各色光點的間距不同。 -
10分鐘四、 問題與討論
1.光碟所分出的彩色光排列如何？與彩虹的排列方式是否有不一樣？
2.使用各種不同的色光進行分光時，哪些色光無法分離出其他色光？為什麼？
3.除了三原色光源教具外，你認為還可用哪些光源來進行分光實驗？
4.請你回答本節課一開始的那張圖片，那台車子可能是什麼顏色？ -
參考資料網路圖片：科學小飛俠戴不同顏色的透光面罩
https://rinakawaei.blogspot.com/2016/01/part83.html
國立台中教育大學科學教育與應用學系科學遊戲實驗室
http://scigame.ntcu.edu.tw/light/light-007.html