[知識列車:光之旅 – 活動側寫] @宜蘭高中:陳啟昌教授分享「奈米光科學」

演講側寫:
時間:2015.05.27 10:00~12:00
地點:國立宜蘭高級中學 科學館視聽教室
講者:國立中央大學光電科學與工程學系 陳啟昌教授

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「奈米光科學」這主題乍聽之下相當陌生,原本擔心自己聽不懂教授所講的內容、消化不了,但在老師活潑生動的開場下,坐滿視聽教室的眾多宜蘭高中學生們,也就乘著這知識列車,順利出發了。

演講的一開始,老師先從簡單的公尺、毫米、微米,奈米,循序漸進,來介紹奈米的尺度,也介紹了奈米孔洞。這奈米級的孔洞,在光反射之下,就會顯示波長不同的色光,例如:要反射出700nm的紅光,那就得有350nm大小的孔隙才行,海老鼠毛 貝殼 和大自然水滴侵蝕的孔洞,都有這樣的構造。老師也用心的準備了閃閃發亮的蝴蝶標本、大貝殼和受大自然侵蝕的石頭等,用生動的實體展示來引起了在場學生的注意,讓同學們對這次的主題更有印象。

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下一個老師介紹的,是光子晶體,就是空間中不同介電材料(折射指數)週期性分部所建構的結構,具有光子能隙與異常的色散與折射特性。老師特別提到電子領域從1911年的真空管到1950年的積體電路可以說是進步得非常的快,但看看光學領域從13世紀就已出現的望遠鏡,再看看今日的光電科技,可以是說有非常大的進步空間。另外,在現行的電腦零件中,同一通道(電線)不可有兩組不同方向的電流通過,否則會導致短路或者干擾,但光基技術就可以,不會互相干擾,節省空間且更為穩定,老師也預言未來發展出來的光子電腦會比現在的電腦還要更穩定、更節省空間。

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接下來老師分享了他在學術界的許多傑出研究成果,和中央大學光電實驗的珍貴數據及圖表,其中有一個Torus waveguides甜甜圈裝置,是個具有集中光線功能的光子晶體裝置,令人感到新奇與欽佩,老師並將這裝置的研究成果提供給美國NASA的太空研究計畫來改善太陽能板的效率,這成就實在是充滿了科學人的熱血,而且感動人心!

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最後是老師的學思歷程分享,老師分享了他高中時的回憶和在法國留學的經歷。在高中時,喜歡吉他和電腦,更能自製音效卡和IC密碼卡,從年輕時就有了明確的志趣,也讓他更能發揮所長。老師在法國留學時,還當過街頭藝人,表演吉他,這樣特別的求學過程令人驚嘆!老師也鼓勵在座同學趁年輕時多方探索自己的興趣,上大學以後若有機會更是要出國多看看,擴展自己的視野,也從中磨練自己的能力。演講的最後還帶來一段精彩的自彈自唱表演—張雨生的《我期待》,博得滿堂彩!

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這場演講,在場的同學們收穫頗豐,不僅僅是聽了光子晶體相關的科學知識,也對光電這科系、領域有更深一層的認識,最後還欣賞到老師精彩的吉他表演。這是個有趣的演講,老師也是個有趣的演講者!

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