2015国际光年

项目编号：S3-D02『光纤』

适合对象：初中一年级或以上

示范需时：40分钟

基本内容：

光纤，是近代通讯的重要媒介。从日常生活中的光纤上网，到医疗设备上的使用等，都在影响著我们的生活。近期电讯公司开始提供光纤到户宽频服务，网速比以前快上许多，用过的人都说回不去了。光纤好像一时之间成了一个热门话题。究竟光纤是甚么？其运作原理是怎样的？它的出现又带给我们甚么好处呢？

本示范主要介绍光纤的结构、传输讯息的原理，以及比较光纤和铜导线的优缺点，内容包括：

1. 有线通讯的历史－铜导线的利用及其应用极限、初期的光通讯。
2. 光纤的运作原理
• 光的特性：介绍光线直线行进的性质、反射及折射现象。
• 光的全内反射现象：利用简单工具进行流水柱导光实验。
• 现代光纤的诞生：介绍制造现代光纤时必须克服的技术障碍、光纤的制造方法及种类。
• 光纤传送声音实验：利用光讯号，透过光纤传输声音讯号。
3. 光纤和铜导线的分别
• 物理性质：比较光纤和铜导线在传输用途上的物理特性、两者之间的差异。
• 抗电磁波干扰对比实验：分别以光纤和铜导线作传输媒介，观察它们受干扰的情形。
4. 光纤的应用介绍：内窥镜，光纤网络（资讯传输），澳门的光纤和电话线（ADSL）宽频上网比较。

项目编号：S3-D03『激光』

适合对象：高中一年级或以上

示范需时：40分钟

基本内容：

1960年，一种神奇的光诞生，这种光称为「激光」。自始，激光就不断出现在科幻电影之中，到底激光是否只是存在于未来的高科技？还是已经暗藏在我们的生活之中？就让我们一探究竟，看看这种激光的奇妙之处吧！

本示范主要说明激光产生的原理及其特性，介绍激光在各领域的用途，内容包括：

1. 激光的产生原理－物质的原子结构、电子的能阶跃迁原理，以及激光的产生方式。
2. 激光的特性
• 路径 ：演示激光的传播路径。
• 方向性 ：比较普通光源与激光的差异。
• 相干性 ：解释激光的相干性。
• 单色性 ：介绍激光以单一色光传播。
3. 激光的应用
• 切割：演示利用二氧化碳激光切割器，切割纸张、玻璃、胶片等不同的物料。
• 通讯：演示及说明激光在光纤通讯上的应用，及模拟讯号与数位讯号的转换方式。
• 其他：激光在不同领域上的应用。
4. 激光的安全性－利用高强度激光作示范，说明激光的危险性。

项目编号：S3-D05『光与颜色』

适合对象：小学四年级或以上

示范需时：40分钟

基本内容：

阳光，除了给予我们光明与温暖之外，还带来许多美丽的自然现象（夕阳、彩虹、蓝天、晚霞等等），但是我们有想过这些都与光的奇妙效应有关吗？光使我们看见多姿多彩的世界，而颜色正正是通过眼、脑和我们的生活经验所产生一种对光的视觉效应。

本示范主要围绕著光的特性及一些相关现象进行演示，内容包括：

1. 光的性质－利用激光显示光的直线传播、反射和折射。
2. 光的色散现象
• 比较阳光 / 白光与激光分别经过三棱镜折射的情况。
• 制作一条人工彩虹并进行观察，分析彩虹形成的原因。
• 彩虹的特性：为甚么是圆弧形？红色一定是在外侧吗？所有角度都能观察到彩虹吗？
3. 色光的种类
• 比较单色光与混合色光。
• 光线颜色的混合。
• 三原色光的由来、利用单色光合成不同颜色的光。
4. 物体颜色和光线的关系
• 解释物体本身的颜色是怎样来的。
• 比较在不同单色灯管下我们观察到物体的颜色。
5. 应用介绍－3D眼镜，舞台效果，滤镜。

项目编号：S3-W02『光纤精品DIY』

适合对象：小学四至初中三年级

实验需时：60 分钟

基本内容：

您知道光纤对现代社会和未来世界将会起怎么样的作用吗? 让我们制作一个简单的光纤精品，从而理解光纤的特性、基本传输原理及其在生活中的应用。

基本收费：来馆参加免费，往校服务每人MOP 30.00

项目编号：S3-W16『简易潜望镜制作』

适合对象：小学一至四年级

实验需时：60分钟

基本内容：

潜水艇中的潜望镜都是利用光线反射的原理来制造，用来观察水面上的状况。让我们用简单的材料制作一个潜望镜，了解它的结构和原理。

基本收费：来馆参加免费，往校服务每人MOP 30.00。

项目编号：S3-W17『简易望远镜制作』

适合对象：小学三至六年级

实验需时：60分钟

基本内容：

望远镜是如何把远处的景物移到我们眼前来的呢？这一次我们动手制造一个小小的望远镜（最简单的望远镜可以由两片镜片组成！），了解望远镜是如何应用光线的折射和反射原理。

基本收费：来馆参加免费，往校服务每人MOP 30.00。

项目编号：S3-W18『Bling Bling万花筒』

适合对象：小学五至六年级

实验需时：60分钟

基本内容：

为什么我们稍微转动一下万花筒，筒内的图案式样就会转变呢？万花筒是一个由三面镜子组成的光学玩具，利用光的反射原理，使堆积一起的彩色玻璃构成美丽的图案。

基本收费：来馆参加免费，往校服务每人MOP 30.00。

项目编号：S3-W19『针孔成像』

适合对象：小学六至初中二年级

实验需时：60分钟

基本内容：

我们经常使用的照相机，款式虽然很多，但是基本原理都很相似。让我们制作一个简单的针孔成像工具，看看它如何利用光线投映成像，同时解释照相机的原理。

基本收费：来馆参加免费，往校服务每人MOP 30.00。

项目编号：S3-E02『光敏二极管应用 — 感光机械甲虫』

适合对象：初中三年级或以上，建议先完成『电路及焊接入门』课程

课程需时：为期4周，共10小时

基本内容：

主要介绍发光二极管、光敏二极管、NPN型晶体管、直流马达及其组合应用。课程让学生利用以上元件制作一只藉由光源引导行走的感光机械甲虫。

发光二极管是一种半导体元件，由于耐用和色彩变化万千，以及低耗电量使它的应用层面愈见广泛，故多用作为指示灯、显示板、照明等。它是21世纪的新型光源，具有效率高、寿命长、不易破损等传统光源无法与之比较的优点。

光敏二极管是典型的感光元件，可依操作模式及需求，将光强度转换为电流或电压讯号，常用于自动控制系统。

晶体管是一种半导体元件，可以用于放大、开关和许多其他功能。本课程中的NPN型晶体管用作开关，基于输入的电压，控制流出的电流，它和一般机械开关不同之处在于晶体管是利用电讯号来控制，而且开关速度可以非常快。

基本收费：

来馆参加每人MOP 50.00，往校服务每人MOP 70.00。

课程安排：

第一课－复习电路元件及焊接技术

第二课－发光二极管、光敏二极管、NPN型晶体管和直流马达

第三课－焊接感光机械甲虫

第四课－焊接感光机械甲虫

项目编号：S3-E05『红外线通讯技术应用』

适合对象：高中一年级或以上

课程需时：为期4周，共10小时

基本内容：

红外线是介于微波与可见光之间的电磁波，不能够被肉眼所看见。红外线通讯由于不需要实质的连接，而且组成的元件既不复杂，成本也较低廉，故常被应用于手提电脑、移动电话和其他传输设备之间作资料传输，以至电视机及空调等家用电器的遥控器。

学生在本课程中将制作一个简单地连接于电脑的红外线接收器，并且利用家用遥控器代替电脑滑鼠或键盘动作，从而体验红外线通讯技术在生活上的应用。

基本收费：

来馆参加每人MOP 50.00，因课程需用示波器，故不提供往校服务。

课程安排：

第一课－555 单稳态电路介绍

第二课－红外线技术之介绍及接收器制作

第三课－接收器电路制作

第四课－WinLIRC之介绍与电脑遥控器之制作

项目编号：S3-E08 『运算放大器应用－心跳感测器』

适合对象：高中一年级或以上，建议先完成『电路及焊接入门』课程

课程需时：为期4周，共10小时

基本内容：

红外线发光二极管所发出之红外线能够穿透皮肤的表面。每当心脏跳动时，血液会流过手指内的血管；在同一时间，光敏二极管接收到的红外线亦有所变化，从而产生微小的电压讯号。当这一讯号经由运算放大器放大后，就能够驱动发光二极管，让我们观测到心跳的频率。学生于本课程中将亲自制造一个简单的心跳感测器，从而了解运算放大器在生活中的应用。

基本收费：

来馆参加每人MOP 70.00，因课程需用示波器，故不提供往校服务。

课程安排：

第一课－基本电路与心跳感测器的工作原理

第二课－运算放大器的工作原理

第三课－心跳感测器电路制作

第四课－心跳感测器电路制作