物理

有趣的電磁感應發電機〔垂直型〕

有趣的電磁感應發電機〔垂直型〕
台中市立長億高級中學物理科林宣安老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯

壹、前言

當教到電磁感應單元中的「磁能生電嗎?」時,要能引發學生的興趣,我們可以運用科學史,要學生閱讀《電學之父:法拉第的故事》(張文亮,1999);或者分段講述法拉第如何研究電磁的精彩故事給學生聽。

III-V族化合物半導體在光電元件中的應用

III-V族化合物半導體在光電元件中的應用
國立彰化師範大學光電科技研究所林祐仲教授/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯

III-V族化合物半導體絕大部分屬於直接能隙半導體,不同於間接能隙之矽半導體。所謂直接能隙半導體則指電子從導帶底部掉落至價帶頂端,只產生能量的變化,此能量大約等於導帶底部與價帶頂端之能量差稱為該半導體之能隙,然而間接能隙半導體則指電子從導帶底部掉落至價帶頂端時,除能量的變化外,還包括晶體動量的改變,兩者之簡易能帶架構顯示於圖一。

化學示範實驗:黑色異形在蔗糖脫水中誕生(Alien Born in the Dehydration of Sugar)

化學示範實驗:黑色異形在蔗糖脫水中誕生(Alien Born in the Dehydration of Sugar)
國立玉里高級中學化學科黃有道老師/國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

前言

「黑色異形」在無名火中誕生,它雖不重,但很黑,還帶點焦糖的芳香味道。此示範實驗是透過不用火且突然燃燒的一連串化學反應,首先利用濃硫酸使蔗糖脫水並且放出熱量,引發蔗糖與氯酸鉀的激烈反應,然後引燃蔗糖而使蔗糖碳化。學生最感驚奇的是不需要點火就可以引燃蔗糖。

示範實驗影片

請按此連結:黑色異形在蔗糖脫水中誕生(Alien Born in the Dehydration of Sugar),YouTube。

 

三用電錶(Multimeter)

三用電錶(Multimeter)
台中縣縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

所謂三用電錶,其實真正的名稱應為多用電錶(multi-meter),或稱為多用測試器(multitester),也可稱為伏特/歐姆計(volt/ohm meter,VOM)。它是一種電子儀器可以用來測量電流、電壓和電阻。依據顯示的不同,它也可以分為兩種:類比式與數位式(簡稱為DMM或DVOM)。

上圖為數位式三用電錶

聲波波速與溫度間的關係

聲波波速 (Speed of Sound) 與溫度間的關係
臺南市私立光華女子高級中學物理科楊盛智老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

當聲波通過介質空氣時,每一小部分皆隨之作週期性來回振動,其振動方向平行於聲波的傳播方向,故屬於縱波。為簡化問題,我們假設身為介質的空氣具有均勻的壓力及密度,當介質受力而振盪時,其示意圖如下:
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虹吸管(Siphon)的應用

虹吸管(Siphon)的應用
臺南市私立光華女子高級中學物理科楊盛智老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

如下圖所示,若將彎管置入盛水之杯中,一端置於杯中,一端跨過杯緣置於杯外,且彎管尾端水面低於杯中之水面,設法使彎管充水後,即可見水自杯中持續流出,此稱為虹吸管(siphon)現象。

波長

波長 (Wavelength)
臺中縣常春藤高級中學李品慧老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

在物理學裡,波長為一給定頻率的行進波重複單位間的距離,通常被標示為希臘文字Lambda(λ)。波長與頻率之間的關係為:波長 = 波速 / 頻率,如果波速相同,波長和頻率成反比。高頻波的波長較短,低頻波的波長較長。

發光二極體-歷史 〈LED-History〉

發光二極體-歷史 〈LED-History〉
高雄市立高雄高級中學三年級徐維澤/高雄市立高雄高級中學物理科盧政良老師修改/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

歷史 History
發現與發展 Discovery and development

二十世紀早期, Marconi實驗室的Henry Round首先注意到,半導體的接點可以發光。在1920年代中期,俄國的Oleg Vladimirovich Losev 獨立的發明的第一個發光二極體(LED),他的研究,即使廣佈於英國、德國、俄國的科學期刊,卻被忽視。1955年,美國無線電公司(the Radio Corporation of America)的Rubin Braunstein 指出砷化鎵 (GaAs)以及其他半導體合金能放出紅外線。1961年,德州儀器的實驗家 Bob Biard 以及 Gary Pittman發現砷化鎵 (GaAs),在施以電子流時,會釋放紅外光輻射。Biard和Pittman在成果上取得優先並取得紅外線LED的專利。1962年,通用電氣公司 (General Electric Company)而之後再依利諾大學香檳分校(the University of Illinois at Urbana-Champaign)的Nick Holonyak Jr. 開發出第一種實際應用的可見光LED,並且被視為「發光二極體之父」;而Holonyak的前研究生M. George Craford於1972年發明了第一個黃光的LED而且亮度是紅色或橘紅色LED的10倍。

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