看到 的 呢 就 變成 了 白 光 當 光線 照射 在 物體 上 時 七色光 裡 某 一些 顏色 的 光 會 被 吸收 其他 的 反射出來 我們 眼睛 所 看到 的 物體 顏色 就 是 反射出來 的 光 但 在 可見光 的 範圍 裡 人類 的 視覺 還是 受到 很多 條件 的 限制 例如 在 光線 不足 的 夜晚 由於 進入 瞳孔 的 光線 不 夠 人 的 視力 便 大 受 影響 不過 太 暗 的 環境 對於 晝伏夜出 的 動物 來 說 卻 不 是 問題 許多 夜行性 的 動物 為 了 捕捉 微弱 的 光線 都 有 比較 大 的 瞳孔 和 水晶體 視網膜 上 的 柱狀 細胞 也 比 日行性 動物 多 柱狀 細胞 對 光線 的 明暗 比較 敏感 因此 大大 增強 了 夜行性 動物 在 弱光 環境 下 的 視力 使 牠們 在 漆黑 的 環境 裡 依然 敏捷 自如 夜行性 動物 可以 透過 特殊 的 眼睛 構造 看清 黑暗 的 環境 人類 則 利用 各 種 照明 的 方法 來 照亮 弱光 的 環境 彌補 視力 的 不足 但 對於 太 微 小 的 物體 即使 光源 足夠 也 沒辦法 看見 可是 我們 的 眼睛 對 大小 它 也 有 分辨 的 問題 太 密 的 話 我們 分 不 出 他 有 結構 那 我們 眼睛 的 分辨力 差不多 一 分 一 分 __UNDEF__ 如果說 依照 我們 明視 距離 來 講 差不多 是 0.1 mm 差不多 100 個 micro 一 個 100 個 micro 相當於 差不多 頭髮 的 差不多 五分之一 或 三分之一 看 每 個 人 的 頭髮 粗細 不 一樣 到 三分之一 到 五分之一 也 是 說 我 在 明視 距離 裡面 明視 距離 就是 離開 眼睛 差不多 二十五 公分 的 距離 上 把 一 根 頭髮 切成 三 根 我 可能 還 覺得 它 會 是 三 根 可是 如果 切成 四 根 我 可能 不 知道 是 三 根 還是 四 根 我 沒辦法 分辨 那麼 細 所以 分辨力 說 我們 人 的 分辨力 差不多 一 分 一 分 在 明視 距離 裡面 差不多 你 可以 大概 是 把 頭髮 分成 三 根 或 四 根 大概 是 三 根 分 四 根 大概 是 可能 它 是 三 根 __UNDEF__ 四 根 __UNDEF__ 你 就 要 猜 了 那 分成 五 根 就 成 了 一 片 也 是 不 太 清楚 由於 人類 的 視覺 範圍 有限 所以 科學家 就 發明 了 一些 輔助 工具 來 幫助 人類 去 觀察 肉眼 所 看 不 到 的 世界 就 像 我 手 中 所 看到 了 這 一 個 最 簡單 的 輔助 工具 叫做 放大鏡 它 是 一 個 兩 面 凸起 的 凸透鏡 那麼 用 它 可以 觀察 很多 細微 的 東西 像 這 個 石頭 它 是 安山岩 我們 一般 看 不 到 它 裡面 的 礦物 結晶 可是 呢 藉由 這 個 放大鏡 我們 就 可以 把 它 裡面 的 礦物 看 的 清清楚楚 像 六角形 的 角閃石 柱狀角 閃石 就 可以 看 的 很 清楚 凸透鏡 成像 的 原理 是 因為 它 可以 讓 射進來 的 光線 向 內 偏折 而 讓 眼睛 看到 放大 或 縮小 的 倒立 虛像 凹透鏡 是 中間 比 邊緣 薄 的 透鏡 它 在 受到 平行 光線 的 照射 時 會 將 光線 向 外 偏折 讓 眼睛 看到 縮小 正 立 的 虛像 現在 我們 來 做 一 個 簡單 的 透鏡 實驗 這 有 兩 個 透鏡 這 個 透鏡 從 側面 來 看 可以 發現 中間 厚 兩 邊 薄 那 另外 一 個 呢 是 中間 薄 兩 邊 厚 這 個 呢 叫做 凹透鏡 而 這 一 個 叫做 凸透鏡 我們 接下來 就 透過 這 兩 個 透鏡 來 看 蠟燭 看 這 個 蠟燭 透過 這 個 透鏡 成像 是 什麼 接下來 我們 就 把 凸透鏡 移過來 看 我們 可以 看 的 到 它 的 火光 在 下面 蠟燭 在 上面 所以 呢 它 不但 縮小 了 而且 它 是 倒 像 它 是 反 的 形狀 是 上下 相反 的 接下來 我們 看 一下 凹透鏡 當 凹透鏡 進來 的 時候 可以 發現 蠟燭 仍然 在 但是 它 縮小 了 回來 是 大 的 移進來 縮小 的 所以 呢 由 這 個 試驗 我們 就 可以 看 的 出來 經過 透鏡 之後 我們 可以 改變 物體 的 形狀 可以 看 更 細微 物體 的 顯微鏡 以及 看 得 更 遠 的 望遠鏡 就是 利用 各 種 凹凸 透鏡 的 組合 幫助 我們 突破 視覺 的 限制 1590年 的 時候 荷蘭 的 眼鏡 製造師 楊森 父子 利用 兩 片 凸透鏡 製造出 了 第一 座 的 顯微鏡 從此 之後 人類 可以 看到 很多 肉眼 看 不 到 的 東西 經過 了 四百多 年 的 發展 已經 發展出來 像 我們 這 個 最 常見 的 雙筒式 解剖 顯微鏡 或者 放大 兩千五百 倍 的 光學 顯微鏡 甚至於 可以 看 的 到 0.001 公釐 以下 的 電子 顯微鏡 顯微鏡 的 主要 構造 是 一 個 封閉 的 鏡筒 上端 是 目鏡 下端 是 物鏡 要 觀察 的 標本 放 在 載 玻片 上 然後 放 在 物鏡 下方 透過 鏡筒 裡 的 凸透鏡 可以 將 影像 放大 再 由 目鏡 加以 觀察 一般 的 光學 顯微鏡 可以 放大 到 兩千五百 倍 左右 最 細 大概 可以 分辨 一 張 影印紙 厚度 的 千分之一 大小 直到 後來 發明 了 電子 顯微鏡 它 是 利用 電子波 來 代替 光波 為 標本 照明 由於 電子波 的 波長 比 光波 短 一萬 倍 所以 電子 顯微鏡 可以 看 得 更 微小 在 台中 國立 自然 科學 博物館 的 自然 學友 之 家 提供 了 許多 台光學 顯微鏡 供 民眾 自行 操作 觀察 劉 老師 能不能 請 你 談 一 談 我們 要 怎麼樣 才 能 做 一 個 完整 的 光學 顯微鏡 的 觀察 呢 好 的 在 這 個 地方 我們 有 提供 了 水族箱 那 我 希望 孩子 能夠 學到 的 是 一 個 很 完整 的 然後 而且 能夠 捕捉到 水 中 活 的 微生物 來 觀察 首先 我們 拿 一 片 載 玻片 大 片 的 是 載 玻片 然後 呢 我們 拿 滴管 從 我們 的 水族箱 裡面 去 取樣 在 最 底層 的 地方 我們 吸 一點 雜質 因為 這些 腐植質 就 是 我們 微生物 的 食物 然後 你 要 練習 控制 你 的 滴管 吸 一點點 上來 吸上來 這 支 髒髒 的 東西 我們 只要 一 滴 就 好 我們 只 需要 一 滴 接下來 呢 拿 蓋 玻片 輕輕 的 靠在 這 一 滴 水 的 邊緣 不用 管 四十五 度 然後 輕輕 的 放下 利用 水 的 表面 張力 將 那 個 水 拉開 水 放 太多 了 那 我們 就 要 利用 衛生紙 或者 是 所謂 的 吸水紙 將 過多 的 水 吸掉 那 我們 的 玻片 跟 水 呢 就 不會 到處 移動 了 這樣子 就 做好 了 一 片 可以 觀察 的 玻片 標本 那 接下來 我們 就 把 玻片 拿到 顯微鏡 這 個 地方 來 觀察 首先 呢 我們 指導 孩子 右手 拿 玻片 左手 推開 玻片夾 將 玻片 放進去 好 __UNDEF__ 放好 之後 呢 我們 的 顯微鏡 比 一般 學校 多 的 功能 就是說 我們 可以 用 轉輪 來 移動 玻片 所以 這裡 有 兩 個 轉輪 好 轉動 下面 這 個 轉輪 的 時候 玻片 會 左右 移動 轉動 上面 這 一 個 時候 它 會 上下 移動 好 上下 移動 好 待會 找到 蟲 也 是 一樣 用 這 兩 個 轉輪 去 追 那 個 蟲 因為 當 他們 看到 的 時候 可能 蟲 馬上 就 跑掉 了 那 我們 需要 用 這 兩 個 轉輪 來 追 接下來 我們 開燈 然後 將 燈 調到 最 亮 紅色 這 鏡頭 呢 它 是 低倍鏡 __UNDEF__ 它 是 倍率 比較 低 的 然後 鏡頭 也 比較 短 好 黃色 的 這 一 個 呢 是 中倍鏡 好 __UNDEF__ 藍色 這 一 個 呢 是 高倍鏡 接下來 呢 我們 先 從 低倍鏡 開始 觀察 因為 低倍鏡 看 的 東西 雖然 小 可是 它 看到 的 範圍 比較 多 那 孩子 很 容易 找到 目標 接下來 呢 我們 再 來 指導 孩子 調整 它 的 眼睛 視角 因為 我們 提供 的 顯微鏡 是 兩 眼 都 可以 睜開來 看 的 孩子 呢 將 眼睛 對上去 之後 小孩 從 兩 個 圓 變成 一 個 圓 就 是 已經 它 的 兩 眼 的 焦距 已經 對 在一起 了 那 在 鏡頭 裡面 就 會 看到 從不 清楚 的 地方 到 清楚 現在 你 就 可以 看 一下 電視 的 地方 我們 可以 看 一下 電視 的 地方 然後 調 一下 焦距 有 看到 一 隻 蟲 了 將 鏡頭 呢 轉過去 高倍鏡 就 變成 中倍鏡 中倍鏡 了 那 就 比 剛剛 大 了 可是 他 可能 跑掉 了 所以 呢 我們 稍微 移動 一下 就 可以 找到 牠 了 那 我們 就 找到 了 這樣 的 一 隻 大 喙 纖毛蟲 牠 的 體表 呢 有 很多 很多 的 纖毛 可以 看到 細細 小小 的 纖毛 好 __UNDEF__ 你們 再 找找 看 其他 的 地方 這裡 還 有 一 隻 這 是 輪蟲 好 __UNDEF__ 那 調 一下 焦距 可以 看到 輪蟲 然後 牠 因為 水流 轉動 所以 牠 把 其中 一 隻 類似 小小 的 眼蟲 給 吸過去 了 不過 呢 這些 蟲 對 牠 來 講 還是 太 大 隻 了 一點 不 是 牠 的 食物 透過 顯微鏡 從 一 滴 水 中 就 可以 看見 這麼多 生物 同樣 是 各 種 透鏡 組合 而 成 的 望遠鏡 則 可以 將 距離 遙遠 的 物體 影像 拉近 看 得 更 清楚 1608年 比 顯微鏡 的 發明 年代 晚 十八 年 也 是 一 位 荷蘭 的 眼鏡商 將 兩 片 凹凸 透鏡 疊 在一起 透過 它 看 東西 發現 遠方 的 物體 像 被 拉近 一般 比 平常 大 了 三 倍 於是 義大利 科學家 伽利略 利用 這 個 原理 發明 了 一 支 可以 放大 三十 倍 的 望遠鏡 他 用 這 支 望遠鏡 觀察 天象 發現 月球 表面 是 凹凸不平 的 也 觀察到 木星 的 周圍 環繞 了 四 顆 衛星 還 有 銀河 是 由 無數 星球 組成 的 這 是 一 個 簡單 的 望遠鏡 雛型 那麼 它 是 一 個 單 筒 望遠鏡 前面 筒鏡 比較 大 的 靠近 物體 的 呢 稱為 物鏡 後面 比較 小 靠近 眼睛 的 部分 叫做 目鏡 那 光線 呢 透過 了 物鏡 產生 了 折射 然後 再 透過 目鏡 到 眼睛 裡面 呢 產生 清晰 的 影像 筒 長 越 長 我們 可以 觀測 的 越 遠 而 筒徑 越 寬 我們 可以 收到 的 光線 越 多 所以 可以 看到 的 更 清晰 現在 的 天文 望遠鏡 為 了 觀測 更 遠 的 天體 所以 朝向 了 筒長 更 長 筒徑 更 大 來 發展 由 透鏡 組合 而 成 的 望遠鏡 稱為 光學 望遠鏡 基本 上 分為 兩 種 一 種 是 折射式 望遠鏡 利用 透鏡 使 進入 望遠鏡 的 光線 折射 在 另 一 端 形成 影像