物理

[影音] CASE【百秒說科學】為什麼深海生物是紅色的?

[影音] CASE【百秒說科學】為什麼深海生物是紅色的?

[影音] CASE【百秒說科學】為什麼深海生物是紅色的?
臺灣大學科學教育發展中心百秒說科學企劃團隊製作

如果你是隻可口的小蝦子,住在幽暗深海裡,為了避免變成別人的晚餐,你的身體要是什麼顏色才能保護自己呢?

黑色似乎是個再簡單不過的答案。的確有很多深海生物的身體是黑色的,但是真正的深海蝦卻是像煮熟的蝦子一樣紅!為什麼紅色的身體也可以保護深海蝦不被天敵看見呢?

跟著百秒說科學,一起來看看七彩的陽光和海水是如何影響深海動物們的顏色吧!

[物理史] 《分析基礎入門》的出版

《分析基礎入門》的出版
國立臺灣大學物理學系 楊信男教授、蕭如珀
(譯自APS News,2010年6月)

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瑪麗亞.阿涅西(Maria Gaetana Agnesi)

歐洲文藝復興雖然燦爛輝煌,不過女性除非選擇加入女修道院,否則沒有太多學術上的機會。但有一個值得注意的例外是義大利,義大利的態度較開放,允許少數女性在藝術、醫學、文學和數學方面發光發熱。那時在數學方面最知名的女性之一即是瑪麗亞‧阿涅西(Maria Gaetana Agnesi)。

阿涅西出生於 1718 年,父親結婚 3 次,家中有 21 個小孩,她是老大。阿涅西真的是一個天才兒童,在她家是有名的「活語言專家」,因為她 13 歲時就會說法語、義大利語、希臘語、希伯來語、西班牙語、德語和拉丁語。另外,阿涅西十八、九歲即精通數學。 

[物理史] 拉午耳(François-Marie Raoult)和拉午耳定律 他發現了溶解分子的普適特性並說明如何加以利用

拉午耳(François-Marie Raoult)和拉午耳定律
他發現了溶解分子的普適特性並說明如何加以利用

國立臺灣大學物理學系 楊信男教授、蕭如珀
(譯自APS News,2011年5月)

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拉午耳(François-Marie Raoult)

物質的原子-分子論要被全盤接受端賴能否將熟悉的物質巨觀性質與個別分子特性連結起來,這從亞佛加厥(Amedeo Avogadro)提出,在相同的情形下,所有單位體積的氣體分子數目相同開始。在此基礎下,理想氣體理論在物理上引發了無數的努力,以求進一步的理解。在理想氣體中,任一種氣體分子的行為皆相同,此觀念所表達的普適性說明了有一基本物理適用於廣大範圍的物質。終於,物理學家找出了測定亞佛加厥常數數值的方法,即特定體積(視壓力和溫度而定)中的實際分子數目。分子量如此便可以簡單地經由測定氣體的密度而決定。

3D 有趣實驗: 高速旋轉混合蛋殼中蛋白與蛋黃

3D 有趣實驗: 高速旋轉混合蛋殼中蛋白與蛋黃
國立臺北教育大學自然科教育系 周金城副教授

前言

因為蛋白和蛋黃的密度不同,當我們快速且不斷地旋轉蛋,利用旋轉產生高速的離心力,讓蛋白和蛋黃在沒打破的蛋殼裡充分混合。

實驗影片

3D有趣實驗:高速旋轉混合蛋殼中蛋白與蛋黃,開啟YouTube影片後,若設備允許,可以開啟最高解析度。右下角可以選擇2D或開啟3D。若開啟3D,選項有並排或紅藍等3D效果選項,請依您的設備選取適當格式。

[物理史] 布拉克(Joseph Black)和潛熱 消失的熱和沒有吠叫的狗

布拉克(Joseph Black)和潛熱 消失的熱和沒有吠叫的狗
國立臺灣大學物理學系 楊信男教授、蕭如珀
(譯自APS News,2012年4月)

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布拉克(Joseph Black)

人類自古以來最自然的本能之一,即是靠著觸覺來分辨東西是否是熱的;東西感覺熱熱的,是因為它的能含量,「顯熱」。然而有一種更微妙的熱形式,大家後來才知道;我們無法經由觸覺來察覺,但我們的四周隨處可見它存在的證據。

例如,冰的融化吸收大量的熱,但溫度並沒有任何上升;又如水的蒸發吸收更多的熱,但溫度也沒改變。當過程反過來,水結成冰或水蒸氣凝結成液體時,這種「潛熱」就會回到四周環境。冰和水蒸氣中儲存的潛熱對於天氣和氣候有很深度的影響。 

[物理史] 波耳(Niels Bohr)向拉塞福說明他的原子模型

波耳(Niels Bohr)向拉塞福說明他的原子模型
國立臺灣大學物理學系 楊信男教授、蕭如珀
(譯自APS News,2012年3月)

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波耳和愛因斯坦攝於 1925 年

在古典原子的圖解中,一個電子依循固定的軌道,繞著一個小原子核旋轉,這已成了大家心目中有力的圖騰;例如,它被美國原子能委員會用來做為標誌,也被熱門的電視連續喜劇《大爆炸說》(The Big Bang Theory,又譯《宅男行不行》、《生活大爆炸》)做為更換場景時使用。但發展出此圖型的波耳(Niels Bohr)在大家眼中則沒那麼有名。

1885 年,波耳出生在哥本哈根,父親克里斯蒂安.波耳(Christian Bohr)是哥本哈根大學的生理學教授,母親艾倫(Ellen Adler Bohr)則來自丹麥知名的金融政治世家。年輕的波耳自幼即被鼓勵追求他對科學的興趣,還和弟弟哈那德(Harald)同享足球的樂趣。(哈那德是 1908 年丹麥奧林匹克足球隊的一員,那年贏得銀牌,之後成了知名的數學家。) 

[物理史] 范德格拉夫起電器獲得了專利

范德格拉夫起電器獲得了專利
國立臺灣大學物理學系 楊信男教授、蕭如珀
(譯自APS News,2011年2月)

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范德格拉夫起電器(Van de Graaff generator)

許多參觀科學博物館的人都曾看到過范德格拉夫起電器,這奇妙的機器是實驗室和科學博覽會中動手做實驗主要的裝置,它總是讓參觀者驚喜連連,因為會產生「閃電」,或當他們碰觸其標誌的中空金屬球平滑的球面時,他們的毛髮會豎立起來。但沒甚麼人知道最先發明此機器的人─范德格拉夫(Robert Jemison Van de Graaff)的事蹟。

范德格拉夫出生在美國阿拉巴馬州塔城(Tuscaloosa, Alabama),在阿拉巴馬大學獲得機械工程學學位與碩士。范德格拉夫在阿拉巴馬電力公司工作 1 年,之後到巴黎索邦學院(Sorbonne,現為巴黎大學)研讀,在那裏上過居里夫人的輻射課程。他接著獲得了羅德獎學金(Rhodes Scholarship),於 1926 年在牛津大學轉習物理,獲得了第二個學士,1928 年完成博士學位。

[物理史] 第一個月球的達蓋爾銀版攝影

第一個月球的達蓋爾銀版攝影
國立臺灣大學物理學系 楊信男教授、蕭如珀
(譯自APS News,2013年1月)

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達蓋爾(Louis Daquerre)

無論從地面的望遠鏡,或像哈伯太空望遠鏡等儀器拍攝出高解析度的星球彩色照片,是現今天文學研究的主要方法,但以前並非都是如此。在發明攝影術之前,天文學家必須將他們在望遠鏡中之所見手繪出來,時常會遺漏重要的細節;天文學家再將原先的初圖重畫複製,錯誤也不知不覺地存在畫中。一直到達蓋爾發明銀版照相法後,天文學家才找到了更好的方法。

1814 年,一位名叫尼埃普斯(Nicéphore Niépce)的法國人開始試驗記錄光線的方法,兩年後成功經由暗箱將影像轉至紙張上。1822 年,他找出了讓此影像持久的方法,就是將影像記錄在一擦亮並塗有瀝青的錫片上。以此方法留存照片最早的案例之一要追朔到 1825 年,當時尼埃普斯照了一個拉著馬的男孩雕像的黑白影像,但這方法需要感光整整 8 小時。 

頻譜

頻譜 (frequency Spectrum)
國立臺灣大學電信所電波組 林庭毅

時頻轉換,聽到如此陌生的名詞,相信大家的腦裡開始產生了各式各樣的幻想,又期待著什麼驚人的公式即將出現,但算式對於高中的程度而言太超過,所以我們就不提,我們要從很簡單的方法去欣賞這個好用的分析手法。

剛剛我騙了你們,其實你們也不是那麼不熟悉時頻轉換,甚至在任何你們遇得到的高等數學中,時頻轉換或許是你們最早就會在國小時期接觸到的,讓我們用一張圖來喚起大家的記憶吧。

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