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夜間海市蜃樓 高中科展奪魁

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【大紀元8月2日訊】〔自由時報記者余雪蘭/嘉市報導〕海市蜃樓如何形成?教科書都說是「光線經由空氣層間的折射」,但嘉義女中五位師生的科學實驗卻發現,光線經「反射」,即使在夜間也會出現海市蜃樓現象,這項新理論讓她們贏得全國科展高中組物理科第一名。

嘉女三位數理資優班的學生李璇、戴君容、陳冠樺參加科展,原本只計畫將課本上所說「光線折射造成海市蜃樓」的現象加以量化,並測出折射的角度,但怎麼測都測不出來,負責指導的兄弟檔物理老師莊立山與莊立帆和學生討論後,選擇在沒有車輛行駛的仁義潭大壩展開一連串日、夜實驗,結果有了新發現。

莊立山表示,多數人均以為柏油路面上的假積水現象及倒影,僅會出現於溫度高的白天,成因是空氣層之間的溫差不同,使得遠處射向柏油路面的光不斷折射,在接近地面時發生全反射而出現海市蜃樓,但他們有四次在半夜進行實驗,利用螢光棒的光線反射到路面,結果在半夜拍攝到假積水與倒影的海市蜃樓現象。

莊立帆指出,他們從3月開始做實驗,師生數度因嘗試失敗而爭執,家長對學生半夜做實驗也很有意見,但三位女生堅持非找出答案不可,還找來已上大學的學姊們支援,終於實驗成功。

她們除了發現光線可經路面反射出現海市蜃樓外,並實驗改變路面,例如撒冰塊、潑墨、舖黑布、鏡子等,使積水現象消失,強化其理論。

這項理論在上週舉行的全國中小學科展中,贏得高中組物理科第一名,擔任評審的國立中正大學物理系主任門福國相當感興趣,但他認為以目前的實驗結果,只能說造成海市蜃樓的原因還有反射,不足以推翻折射是造成海市蜃樓的理論,雙方正研議合作,進一步做研究,進軍國際科展。

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