Ano Internacional da Luz, 2015
- Actividades Especiais
- Ano Internacional da Luz, 2015
O Ano Internacional da Luz e das Tecnologias Baseadas na Luz (AIL2015) é uma iniciativa global adoptada pelas Nações Unidas para consciencializar como as tecnologias ópticas promovem o desenvolvimento sustentável e fornecem soluções para os desafios globais nos campos de energia, educação, agricultura, comunicação e saúde. O objectivo do AIL2015 é de demonstrar aos cidadãos de todo o mundo a importância da luz e das tecnologias ópticas nas suas vidas, no seu futuro, e no desenvolvimento da sociedade.
O ano de 2015 é também o aniversário de alguns marcos importantes na história da ciência, incluindo: o Livro de Óptica de Ibn Al-Haytham em 1015; o comportamento ondulatório da luz proposto por Augustin-Jean Fresnel em 1815; a teoria electromagnética da propagação da luz proposta por Clerk Maxwell em 1865; os trabalhos de Einstein sobre o efeito fotoelétrico em 1905 e sobre o vínculo entre a luz e a cosmologia no contexto da relatividade geral em 1915; a descoberta da radiação cósmica de fundo em micro-ondas por Penzias e Wilson, e o trabalho pioneiro de Charles Kao no desenvolvimento do uso de fibras ópticas nas comunicações em 1965. O AIL 2015 não é apenas um tributo aos pioneiros científicos, mas também sublinha a sua contribuição no futuro, o desenvolvimento sustentável de tecnologias ópticas e optoelectrónicas, e pretende encorajar e inspirar mais jovens a juntarem-se aos campos de ciência e tecnologias associadas à luz.
Marcação de Escolas do Programa Normal
Demonstrações Científicas
Serviço no Museu: Gratuito, não disponível na escola
- S3-D02: Fibras Ópticas (A partir do 7º ano)
- S3-D03: Laser (A partir do 7º ano)
- S3-D05: Luz e Cores (A partir do 4º ano)
Oficina de Trabalho
Serviço no Museu: Gratuito
Serviço na Escola: MOP 30.00
- S3-W02: Fibras Ópticas Simples (4º ao 9º ano)
- S3-W16: Periscópio Simples (1º ao 4º ano)
- S3-W17: Telescópio Simples (3º ao 6º ano)
- S3-W18: Caleidoscópio Bling Bling (5º ao 6º ano)
- S3-W19: Câmara Pinhole (6º ao 8º ano)
Cursos de Circuitos Electrónicos
Serviço no Museu: Gratuito
Serviço na Escola: MOP 70.00, S3-E05 e S3-E08 não disponíveis na escola.
- S3-E02: Escaravelho Mecânico Sensível à Luz (A partir do 9º ano)
- S3-E05: Aplicação de Tecnologia de Comunicação em Infravermelho (A partir do 10º ano)
- S3-E08: Sensor de Batimentos Cardíacos (A partir do 10º ano)
03-003 Escola de Ciência (Ensinos Primário e Secundário)
Serviço na Escola: Gratuito, não disponível no museu
- Revolução de Fibras Ópticas
- A Invenção de LED
- História da Luz
Public Activities
Exibis Interactivo: Optifone
O conceito de "Optifone" origina do foto-telefone proposto por Alexander Bell. Após a sua invenção do telefone em 1876, Alexander Bell experimentaria mais tarde e com sucesso no foto-telefone, tendo mesmo alegado que este era a maior de entre todas as suas outras invenções. Quando o visitante levanta a tocha do exibi e aponta o feixe de luz ao receptor no lado oposto e fala para o telefone, o feixe de luz mudará de acordo com a voz. O sinal de luz será transformado em sinal eléctrica através do receptor para que o destinatário possa ouvir a voz do remetente no telefone. Assim, os visitantes podem operar o "Optiphone" para estabelecerem uma comunicação "telefone sem fio", e experimentar a sensação criada por esta invenção de Alexander Bell com mais de cem anos.
Oficinas da Evolução do LED
A. Festival de LED
O Diodo Emissor de Luz (LED) é uma fonte de luz constituída por uma junção PN de material semicondutor e por dois terminais. Hoje em dia é amplamente utilizado em monitores, iluminação, etc. A pesquisa sobre o LED começou em 1907, quando o cientista britânico, Henry Joseph Round, descobriu que o carboneto de silicone era iluminado com um fluxo de corrente de electricidade. No entanto, seria apenas em 1962 que o LED começou a ser comercializado após ter sido desenvolvido o LED. O Prémio Nobel de Física 2014 foi concedido a dois cientistas japoneses e um cientista norte-americano pela invenção de um LED azul de alto brilho, que trouxe uma fonte de luz branca brilhante e económica em termos energéticos para o mundo. Os participantes irão aprender as teorias básicas de LED e fazer um candeeiro festivo na oficina.
Inscrições: Por favor, envie a sua inscrição electrónica um mês antes do início da aula. O pagamento deverá ser efectuado no dia de aula. As inscrições serão aceites por ordem de chegada.
| Tema | Data e Hora | Nível | Destinatários | Participantes | Preço de Material | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| A1. Tesouros de Páscoa | Março 28 (Sáb) 14:30 - 17:30 | Básico | Família & amigo (2 pessoas) | 10 grupos | MOP50 por grupo | |
| A2. Aromas de Verão | Julho 25 (Sáb) 14:30 - 17:30 | Básico | A partir do 5.° ano | 20 pessoas | MOP50 | |
| A3. Armas de Verão | Augusto 1 (Sáb) 14:30 - 17:30 | Básico | A partir do 5.° ano | 20 pessoas | MOP50 | |
| A4. Lanterna Festival de Outono | Setembro 26 (Sáb) 14:30 - 17:30 | Avançado | A partir do 7.° ano | 20 pessoas | MOP50 | |
| A5. Abóboras do Dia das Bruxas | Outubro 31 (Sáb) 14:30 - 17:30 | Avançado | A partir do 7.° ano | 20 pessoas | MOP50 | |
| A6. Cantos de Natal | Novembro 28 (Sá) 14:30 - 17:30 | Avançado | A partir do 7.° ano | 20 pessoas | MOP50 |
Armas de Verão
Lanterna Festival de Outono
Abóboras do Dia das Bruxas
B. Câmara Pinhole
O Museu das Comunicações e o Museu Marítimo co-organizam esta actividade especial para celebrar o Ano Internacional da Luz e 150º Aniversário do Farol da Guia de Macau. Os participantes irão aprender os princípios da óptica relacionados à câmara e fazer uma câmara pinhole na oficina. Será igualmente organizada uma visita ao farol da Guia, onde poderão usar a câmara para tirar fotos., as quais serão mais tarde expostas no Museu e no Comunicações Museu Marítimo.
Inscrições: Por favor, submeta a sua inscrição e pagamento no Balcão da Recepção do Museu das Comunicações antes de 13 de Junho (sábado). As inscrições serão aceites por ordem de chegada.
| Grupo | Data | Conteúdos | Destinatários | Participantes | Preço de Material |
|---|---|---|---|---|---|
| B1 | Junho 13 (Sáb) | 10:00 - 13:00 Museu: Teoria e fabricação |
A partir do 10.o ano | 15 pessoas | MOP120 |
| Junho 27 (Sáb) | 08:30 Visita ao Farol da Guia e fotos 14:30 Museu: Revelação de filme |
||||
| B2 | Junho 13 (Sáb) | 14:30 - 17:30 Museu: Teoria e fabricação |
15 pessoas | MOP120 | |
| Junho 27 (Sáb) | 08:30 Visita ao Farol da Guia e fotos 14:30 Museu: Revelação de filme |
Seminário de Ciência e Tecnologia - Optogenética
Optogenética é uma combinação de técnicas de genética e óptica para controlar com precisão as actividades de células individuais no tempo e no espaço. O tempo pode ser medido com precisão em milissegundos e espaço pode ser medido pelo tamanho de células individuais. Em 2005, quando os cientistas aplicaram pela primeira vez channelrhodopsin aos neurónios descobriram que a luz azul pode controlar com precisão a activação de neurónios. Desde então, surge o termo - optogenética.
O seminário é organizado em conjunto com a Macau Sociedade de Engenharia Biomédica para apresentar o desenvolvimento e aplicação de tecnologia de ponta aos alunos e professores do ensino secundário. Espera-se assim incentivar mais jovens a estarem mais conscientes deste novo campo científico e a juntarem-se ao estudo e pesquisa na área da engenharia biomédica.
Actividade: S3-D02 "Fibras Ópticas"
Destinatários: A partir do 7.º ano
Duração: 40 minutos
Conteúdo:
A fibra óptica é um importante instrumento de comunicação moderna. Da internet aos equipamentos médicos, a fibra óptica influencia as nossas vidas. Recentemente, os operadores de telecomunicações começaram a fornecer Serviço de Banda Larga de Fibra Óptica para domicílios. A velocidade de acesso é mais célere do que anteriormente e comentários pelos utilizadores referem que a velocidade é incomparável. A fibra óptica tornou-se, de repente, um tema quente. Mas, o que é uma fibra óptica? Quais são as teorias por trás da mesma? Quais os benefícios que nos trouxe?
Esta demonstração irá sobretudo focar a estrutura de fibras ópticas, as teorias de transmissão de mensagens e comparar fibras ópticas e fios de cobre, incluindo:
- História de comunicação com fio: Uso de fio de cobre e as suas limitações, a comunicação óptica em sua fase inicial.
- Princípios funcionais das fibras ópticas:
- Características da luz: Introduzir a reflexão e refracção e a propagação linear como características da luz.
- Fenómeno óptico de reflexão interna total: Uso de ferramentas simples para proceder a uma experiência de luz guiando uma coluna de água.
- O nascimento das fibras ópticas modernas: Introdução das dificuldades técnicas encontradas na produção das fibras ópticas modernas, os métodos de produção e os vários tipos de fibras ópticas.
- Experimento da transmissão do som através de fibras ópticas: Uso de fibras ópticas para transmissão de sinais ópticos. - Diferença entre fibra óptica e fio de cobre:
- Propriedades físicas: Comparação das propriedades físicas de fibras ópticas e fios de cobre.
- Experiência da influência anti-electromagnética: Utilização de fibras ópticas e fios de cobre como os meios de transmissão e observação das suas condições de interferência. - Aplicações de fibras ópticas: Endoscópio, rede de fibra óptica (transmissão de dados), comparação de acesso à internet banda larga por meio de fibras ópticas e de linha fixa (ADSL).
Actividade: S3-D03 "Laser"
Destinatários: A partir do 10.º ano
Duração: 40 minutos
Conteúdo:
Em 1960, uma espécie de mágica luz "laser" nasceu. Desde então, o laser surge inúmeras vezes em filmes de ficção científica. Será que o laser existe apenas no mundo futuro de alta tecnologia? Ou será que existe na realidade no nosso quotidiano? Vamos explorar e descobrir mais sobre esta fascinante luz mágica!
A demonstração concerne as teorias e as propriedades do laser, bem como as suas aplicações, incluindo:
- As teorias da produção do laser: Explicar a estrutura atómica, o princípio de níveis de energia e transição electrónica, e os métodos de produção do laser.
- Propriedades do laser:
- Percurso: Demonstrar o percurso de transmissão do laser.
- Direcção: Comparação entre a fonte de luz normal e o laser.
- Coerência: Explicar a coerência do laser.
- Monocromático: Introdução a transmissão de luz monocromática do laser. - Aplicações do laser:
- Corte: Demonstração de corte de papel, vidro, materiais plásticos e diferentes materiais utilizando cortador a laser de CO2.
- Comunicação: Demonstração e explicação da aplicação de fibras ópticos em comunicação, e os métodos de permutação entre sinais analógicos e digitais.
- Outros: Apresentação d as aplicações do laser em outras áreas. - A segurança do laser: Explicação e demonstração dos perigos do laser usando feixes de laser fortes.
Actividade: S3-D05 "Luz e Cores"
Destinatários: A partir do 4.º ano
Destinatários: A partir do 4.º ano
Conteúdo:
A luz solar não só nos dá luz e calor, mas também uma série de belos fenómenos naturais (anoitecer, arco-íris, céu azul, pôr-do-sol, etc.). Mas já pensou que todos estes fenómenos estão relacionados com os efeitos mágicos da luz? A luz permite-nos observar o nosso mundo colorido. A cor é, na realidade, um efeito visual em resposta à luz criado através dos nossos olhos, cérebro e experiências passadas.
A demonstração concerne às propriedades da luz e fenómenos relacionados, incluindo:
- Propriedades da luz: Usar laser para demonstrar a propagação rectilínea da luz, a reflexão e a refracção.
- Fenómenos de dispersão da luz:
- Comparação da luz solar, luz branca e laser, observando suas propriedades de refracção após passar por um prisma.
- Criação de arco-íris artificial. Observação e análise dos factores que levam à criação de um arco-íris.
- Propriedades de arco-íris: Porque é em forma de uma curva? Porque é que se encontra sempre numa posição elevada? De que ângulo é possível ver um arco-íris? - Tipos de cores:
- Comparação de luz monocromática e policromática.
- Mistura de cores da luz.
- Origem das três cores primárias. Usar diferentes luzes coloridas para compor luzes de cores diferentes. - Relação entre a cor dos objectos e a luz:
- Explicação de como as cores dos objectos se manifesta.
- Comparação das diferentes cores de objectos sob lâmpadas de diferentes cores. - Aplicações: Óculos tridimensionais, efeitos de Palco e filtro.
Actividade: S3-W02 "Fibras Ópticas Simples"
Destinatários: 4.º ao 9.º ano
Duração: 60 minutos
Conteúdo:
Qual a influência das fibras ópticas na sociedade actual e no futuro? Nesta oficina de trabalho, podemos construir um aparelho simples e, a partir deste, aprender as características e os princípios de transmissão das fibras ópticas e a sua aplicação na nossa vida diária.
Custo:
No Museu - gratuito. Na escola - MOP 30.00 por aluno.
Actividade: S3-W16 "Periscópio Simples"
Destinatários: 1.° ao 4.° ano
Duração: 60 minutos
Conteúdo:
Com base no princípio de reflexão de luz, os periscópios usados nos submarinos servem para a observação da superfície da água do interior do submarino. Vamos construir um periscópio com materiais simples para melhor entender sua estrutura e princípio.
Custo:
No Museu - gratuito. Na escola - MOP 30.00 por aluno.
Actividade: S3-W17 "Telescópio Simples"
Destinatários: 3.° ao 6.° ano
Duração: 60 minutos
Conteúdo:
Como é que um telescópio nos permite visionar objectos distantes como se estivessem perto? Vamos construir um telescópio simples (o mais simples pode ser feito usando apenas 2 espelhos!) e compreender como os princípios de reflexão e refracção são aplicados em telescópios.
Custo:
No Museu - gratuito. Na escola - MOP 30.00 por aluno.
Actividade: S3-W18 "Caleidoscópio Bling Bling"
Destinatários: 5.° ao 6.° ano
Duração: 60 minutos
Conteúdo:
Por que o padrão no interior de um caleidoscópio muda quando o giramos um pouco? O caleidoscópio é na realidade um brinquedo óptico que contém três espelhos no interior do tubo. Com reflexão da luz, os pequenos pedaços de vidro colorido no interior do tubo formam diferentes, interessantes e coloridos padrões.
Custo:
No Museu - gratuito. Na escola - MOP 30.00 por aluno.
Actividade: S3-W19 "Câmara Pinhole"
Destinatários: 6.° ao 8.° ano
Duração: 60 minutos
Conteúdo:
Sabe como funciona uma máquina fotográfica? Na verdade, os princípios de funcionamento de grande parte das máquinas fotográficas são semelhantes. Vamos montar uma câmara pinhole simples para ver como a imagem é projectada por raios de luz e, assim, aprender os princípios de funcionamento de máquina fotográfica.
Custo:
No Museu - gratuito. Na escola - MOP 30.00 por aluno.
Actividade: S3-E02 "Aplicação de Fotodíodo - Escaravelho Mecânico Sensível à Luz"
Destinatários: A partir do 9.º ano, tendo completado o curso S3-E01
Duração: 4 semanas (total de 10 horas)
Conteúdo:
É o segundo curso básico que introduz DELs, fotodíodos e transístores do tipo NPN, motores de circuito directo e a aplicação dos mesmos como um todo. Os estudantes usam esses componentes para construir um escaravelho mecânico fotossensível que move de acordo com a luz emitida.
Um DEL, ou LED em inglês, é um componente semicondutor. O uso de DEL tem-se tornado cada vez mais comum e popular devido à sua longevidade, à versatilidade na sua capacidade de mudar a cor e ao seu baixo consumo de energia. As aplicações de DEL são diversas, tais como luzes indicadoras, placas publicitárias e de iluminação. Os DEL possuem muitas vantagens sobre as tradicionais fontes de luz, para além do menor consumo de energia, maior longevidade, maior robustez, menor dimensão e de reacção mais célere.
Um fotodíodo é um tipo de detector de luz, capaz de converter luz em corrente ou voltagem dependendo do modo de operação. Encontra-se normalmente em sistemas de controlo automático.
Um transístor é um dispositivo semicondutor normalmente usado para ampliar ou converter sinais electrónicos. O transístor NPN usado neste curso é usado como um interruptor. A voltagem aplicada a este transístor altera a corrente produzida. Ao contrário de outros interruptores mecânicos, os transístores funcionam como interruptores electrónicos e usam sinais electrónicos para controlar a função de ligado ou desligado e a velocidade de comutação é muito célere.
Custo:
No Museu - MOP 50.00 por aluno. Na escola - MOP 70.00 por aluno.
Programa:
Lição 1 - Revisão de conceitos básicos de circuitos electrónicos e técnicas de soldagem.
Lição 2 - Introdução a DELs, fotodíodos e transístores do tipo NPN, motores de circuito directo.
Lição 3 - Construção de um escaravelho mecânico fotossensível.
Lição 4 - Construção de um escaravelho mecânico fotossensível.
Actividade: S3-E05 "Aplicação de Tecnologia de Comunicação em Infravermelho"
Destinatários: A partir do 10.º ano
Duração: 4 semanas (total de 10 horas)
Conteúdo:
A luz infravermelha (IR) é uma onda electromagnética cujo comprimento de onda é superior ao da luz visível mas inferior ao comprimento de micro ondas. A comunicação IR, não necessitando de ligação física nem componentes complicados e com um custo relativamente baixo, é usada frequentemente em computadores portáteis, telemóveis e aparelhos de transmissão de dados. É também usada em controlos remotos para TV, ar condicionado e outros electrodomésticos.
Este curso permite aos alunos experimentar as aplicações de IR na vida quotidiana. Alunos podem fazer um receptor de IR ligado ao computador e usam um controlo remoto comum de electrodoméstico como o substituto de operação de rato ou teclado do computador.
Custo:
No Museu - MOP 50.00 por aluno. Não fornecido o serviço na escola.
Programa:
Lição 1 - Introdução ao circuito oscilador mono-estável.
Lição 2 - Introdução de tecnologia de comunicação em IR e criação de um receptor.
Lição 3 - Construção de circuito de receptor.
Lição 4 - Introdução a WinLric e criação de um controlador remoto para computador.
Actividade: S3-E08 "Aplicação de Amplificador Operacional - Sensor de Batimentos Cardíacos"
Destinatários: A partir do 10.° ano, tendo completado o curso S3-E01
Duração: 4 semanas (total de 10 horas)
Conteúdo:
Os raios infravermelhos de um LED Infravermelho pode passar através da derme humana. Quando o coração bate, o sangue fluí através dos vasos sanguíneos nos nossos dedos. Ao mesmo tempo, os raios infravermelhos recebido pelo fotodíodo também mudam, o que resulta num fraco sinal eléctrico. Quando este sinal eléctrico é ampliado por um amplificador operacional, o qual, por sua vez, acende o LED, podemos observar a batida cardíaca. Neste curso, os participantes vão aprender como criar um simples Monitor de Batida Cardíaca e aprender qual a aplicação do amplificador operacional no nosso dia-a-dia.
Custo:
No Museu - MOP 70.00 por aluno. No fornecido o serviço na escola.
Programa:
Lição 1 - Princípios básicos de circuitos eléctricos e monitores de batida cardíaca.
Lição 2 - princípios básicos de amplificadores operacionais.
Lição 3 - Produção de monitor de batida cardíaca.
Lição 4 - Produção de monitor de batida cardíaca.
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- Data da última actualização: 04/07/2023