[知識列車:光之旅 – 活動側寫] @中山女高:朱士維教授分享「眼見為憑:從眼睛成像談2014諾貝爾化學獎」

演講側寫
時間:2015.06.05
地點:臺北市立中山女子高級中學
講者:朱士維教授/國立台灣大學物理學系
側寫者:中山女高/連羿婷

2014年的諾貝爾化學獎─光的繞射極限,掀起了一股「光」潮。今天我們便請到臺灣大學物理系朱士維教授來與我們分享『眼見為憑:從眼睛成像談2014諾貝爾化學獎』

正式介紹前,朱士維教授先舉了幾個生活例子來談眼睛成像:為甚麼瞇眼時會看得比較清楚?為甚麼在黑暗中時瞳孔會縮小?在詢問的過程中也讓我們動手做實驗去體會,並鼓勵我們─分歧的答案是進步的原動力。

在講解成像的過程中,教授用了許多正反方面的例證來強化我們的觀念,比如說瞳孔的效用和當時環境的影響,並帶出一個很重要概念─我們得先建立在對的基礎上才能去談所謂對的事,對的不一定永遠是對的,而是要觀察當下的狀況後才能做決定。

接著提到了繞射、聚焦和焦點大小的關係,為今天的主題做背景知識的描述,讓台下的我們知道了焦點大小影響了繞射極限,而我們所想要追求的高解析度,正是需要有取得清晰的繞射光的能力。

有了基本的觀念後,教授便進一步談到了光的繞射和何謂極限,因為牽涉到較難的概念,所以教授用了許多圖片來強化我們的理解,比如說「如何提高解析度」,獲獎的科學家們利用光分子的不同狀態來辨別不同的光源,藉由能階躍遷所放出來的不同色光來分別原本相近的光粒子,在用圖片解釋能量釋放的觀念後也讓我們試著去思索其他分別光分子的可能性,並且引出了一個很重要的想法─繞射極限是要控制光的聚焦程度,這個我們目前很難做到,但是要提高原有的繞射清晰度,卻有很多種不同的方式。鼓勵我們不要將視線侷限在某一個區域,多方思考,原本難以處理的物理問題也能成為得到化學獎的關鍵!

在聽完這場演講後,相信大家對光的繞射都有了基本的認知,並對光所能造成的現象不再感到陌生,在獲得大量的知識後也能運用正確的思維邏輯套用在正確的時間和背景空間裡,而不是人云亦云地草草帶過。我們現在的社會裡,科學上以及生活上有很多的限制,往往是被先入為主的概念所侷限,因此,我們要試著嘗試跨越或結合不同領域的概念來找出問題的答案,而不是將自己侷限在原有的小圈圈,勇敢挑戰極限! Beyond!

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