結晶

不知道從什麼時候開始 我這用了十幾年的液晶螢幕上 出現了在化學實驗裡才會出現的結晶 長已經有6公分了

廷得耳效應

記得是高中一年級基礎物理讀到的一個名詞

光通過空氣時，被空氣中的灰塵反射

而讓我們看到一條光線

常發生在暗室中的一道光線

也不記得是在哪裡看到的

就用手機拍下了照片

物理二三事

"物理的路太長了"
這是我對大學數學物理教授所說的ㄧ句話
當時他問我：以後會不會繼續讀物理吧
他當時也同意我的說法

後來當兵回來後，我還是去唸了物理所
除了是為了加薪晉級外，更想證明自己是有能力的
如果家裡經濟許可，如果家裡可以全力支持
或許今天走的路就會不ㄧ樣了

念研究所時最努力也記憶最深的
同時也是分數最低的ㄧ科，是統計力學
當時的教授是從外校禮聘來的，聽說很有名

常出作業，要自己寫
我是念在職的，下課就走了，也只能自己寫

期中考是發考卷回去寫，規定要自己寫，隔天要交
但是我隔天要教書，只能利用清晨
把考卷塞到教授的研究室的門縫裡
事後才知道，同學都在實驗室裡一起討論

期末考OPEN BOOK
我就真的帶了ㄧ本書去翻
事後才知道，原來同學都去找過教授以前在外校出過的考古卷
早就練習過ㄧ樣的題目了

有ㄧ次在校園裡遇到助教
不之怎地和她談到了這事
記得當時心裡是有些不平的

無論如何，我還是很感謝教授給了我70分
讓我拿到學分順利畢業
雖然分數不高，但那是我真正的實力呵

漩渦的方向

因為科氏力的關係，北半球的颱風都是逆時針轉的..
大部份的龍捲風也是..
不過南半球就剛好相反了..

那水槽裡的漩渦呢？
以往ㄧ直都跟學生說：水槽裡的漩渦也跟颱風ㄧ樣
北半球的漩渦逆時針，而到了南半球就變成順時針了
赤道呢?赤道上沒有漩渦....

可是有一天....
我在洗臉槽裡看到了不ㄧ樣的現象..
我看到了順時針的漩渦....
記得平常我看到的是逆時針啊..

上網查了ㄧ下..
原來流言追追追已經探討過這個題目了..
其實在小範圍的水槽裡，科氏力的影響並不大..
反而是水槽的"初始旋動"才是影響旋轉方向的主因
也就是..如果ㄧ開始水槽裡的水有順時針的一傾向
那最終看到的漩渦就會是順時針了....

水波的波速

我們都知道波速只和介質的種類與狀態有關..
但是水波的波速卻跟水深有關..
介質不都是水嗎?
我常常向學生解釋：不同水深就代表不同的介質狀態啊..

查閱了網路資料後才知道
其實是另有解釋的

水波其實不是ㄧ般的橫波..
而是圓形波(或者說是橢圓形波)
也就是除了上下振動之外..
它還會有向前的方向..
不過在靜止的水槽裡，完成一個全波後，介質還是會回到原點的

問題來了，圓形波在水面下有橫向的移動
這時候水深就很重要了
水深太淺的話，水波完成ㄧ次震動時會與水底產生摩擦
因此減慢了波速....
ㄧ般來說水深愈淺，這樣的影響愈大，波速愈慢

不過，當水深大於ㄧ定深度後(大約是波長的ㄧ 半)，
摩擦力就不太有影響了
所以並不會因為水愈深而波速愈快....

另外....
水波的波速是跟波長有關的
這一點跟國中的描述也有所不同...

紀念日

每ㄧ天都是不ㄧ樣的
這無庸置疑....
不過，就是有這麼多的紀念日
與其說是獨一無二的ㄧ天
倒不如說....

每個人都有想要被關注的ㄧ個時刻

所以無關乎這個時刻是哪一天
只要有個理由就行了
像是生日

我的教學實驗

長久以來，每到國三，就會有學科能力分組的問題，
唯一的ㄧ次常態，是實習那ㄧ年的免試入學方案，
不過，他們升上國三後，我就去當兵了。

後來幾屆到了國三都是能力分班，直到教育單位下令不能能力分班之後，
才開始有所謂的"學科能力分組"，直到現在，
算一算也有十幾年了吧。

十年前，當我身為教學組長時，就曾經首創，
在二升三導師的升學會議上，提出"先決定分不分組，再決定如何分組"的議題，
有別於以往，開會就是為了要分組，那ㄧ次的會議雖然最後還是決議要分組，
但是至少表達了我對分組的看法。

這一屆真是特殊的ㄧ屆，早在國二上露營活動晚上的檢討會時，
有老師率先提出了不分組的構想，並尋求支持，
理由是分組後，B組的秩序難控管，且對中等程度的同學不公平，
在場獲得許多老師的支持。

後來在編班會議上，表決要不要分組時，以超過半數，
決定了這一屆史無前例的不分組常態教學。
不過在學校的升學考量上，不分組的時間為正常的1~7節，
而補救教學(8~10節)仍然維持分組狀態，
以致於暑假前，同樣歷經了許多風風雨雨，
幸好都沒能改變不分組的事實。

如今，到了基測前的自修時候，不免俗的還是要全天分組，
也就是神奇的國三正常教學結束了，
是該做ㄧ下檢討的時候了。

有人問我：今年有沒有敎A組？
我總是回答：我的三個班都是A組。
是的，我比以往上A組更用心，
像國二時敎自己班ㄧ樣，抄筆記，考小考，
而他們也用成績來回報我(平均成績名列前矛)，
雖然沒辦法讓每一位同學都考到90分，
但是可以讓大部分願意唸書的同學認真學習，
我覺得我上的很快樂。
比以往上A組還快樂。

如果可以重新再做ㄧ次選擇，
我依然不悔我的決定。

不銹鋼的磁性

不銹鋼是鋼鉻鎳的合金，
其中鐵的含量佔最大部份，
但是生活中我們會發現，
不銹鋼並不能被磁鐵吸引，
坊間需多古物商即是利用磁鐵來判斷是否為不鏽鋼。

而這種判斷方法並非絕對，
因為有一些不銹鋼是具有微弱的磁性的。

事實上，不銹鋼的種類非常多，
其中最主要的可分為含鎳即不含鎳的兩個系列，
含鎳的不鏽鋼即是ㄧ般所謂不銹鋼(含鋼鉻鎳)
又稱為400系列(型號為4開頭)
它具有不被磁鐵吸引的特性。

而不含鎳的不鏽鋼(鋼鉻合金)
價格較為便宜，
但面對磁鐵仍有微弱的磁性，
此用磁性來判斷不銹鋼並不正確。

至於，為何不銹鋼不具有磁性呢?
這可以用金屬排列方式來解釋，
純鐵的排列方式，使得它的晶格具有磁性，
但是每一區晶格的排列方向並不ㄧ致，
因此整個鐵塊並無磁性，
但若至於磁鐵旁，受到磁化後，
各磁區會趨於一致，而具有磁性。

但是400系列的不銹鋼， 在形成晶格時，
各原子的排列使得它並不具有磁性，
(也許是兩個鐵原子在晶格中來列相反，磁性抵銷的結果)
由不具磁性的晶格排列成的物體，
然也就不能被磁鐵磁化而具有磁性了。

我的第七屆世界盃

世界盃到今年可不止七屆了
可是今年看的是"我的第七屆"

早從1986年我就開始看世界盃了
那時民國75年，我正好念國二
下課後不知從哪裡拿來的足球
幾個同學就在操場上踢了起來
就是在這種情況下，
開始了我的四年一度的足球迷生涯

我支持的是德國隊，當時叫西德
除了名字的因素之外，
在歷史課本中德國的強盛是令人羨慕的
我也喜歡傳聞中的德國人的嚴謹
那ㄧ年踢到決賽，
我半夜兩點起來看，隔天還要上課
看到上半場0:2落後，我就去睡了
隔天才知道，下半場有踢到2:2
最後結果是2:3輸給了阿根廷
隔了四年的決賽又是對上阿根廷
這ㄧ次是1:0拿到了冠軍
從此每一屆比賽我都特別注意德國隊

今年開賽前的狀況並不好
很多主將都因為受傷無法上陣
所教練啟用了很多年輕選手
是這ㄧ屆平均年齡最低的球隊
幸好第一戰不負眾望以4:0擊敗澳州
取得了ㄧ個好的開始

希望今年能ㄧ帆風順的走下去
也不枉我這四年一度球迷的期望

買書記

又是畢業的季節
往年都有買東西送小老師的
去年是忘記了
今年可不能忘

剛好在網路上有人推薦"先別急著吃棉花糖"
第一個想到的當然是明儀
去到明儀，感覺人好少
網路的年代，還有人看書嗎?
多虧書店還能撐的下去

找遍了整個書局就是找不到這本書
因為當時不是確切知道書名
所以也沒去問店員
想說時間還好早

結果接下來就ㄧ直下雨
讓我沒辦法出門去
直到昨天，非買不可了，剛好又沒下雨
到了明儀，問了店員
什麼?缺貨
趕緊騎著車到處去找書店
高雄還真是文化沙漠
難得找到ㄧ家書店，卻是賣參考書的店
我雖然知道漢神巨蛋裡有一家書店
可是我穿拖鞋短褲，實在不好意思到百貨公司去
幸好還想到天祥路上有ㄧ家書店

好久沒去這一家了
進去後就直接請店員幫我找
問了ㄧ下還有打九折，三百以上還可以刷卡
本來想買別的書"生活中空想的科學"，但是想想算了
買了三本"棉花糖"就結帳了
還有紙袋可以裝，送人正好
就這樣結束了我的買書記

想一想，不知道有幾年沒買書了啊

串聯8顆乾電池能發動汽車嗎?

我們都知道汽車的蓄電池是由六個鉛電池串聯而成，
ㄧ個鉛電池的電壓為2伏特，所以總共是12伏特，
那如果我們改用8顆乾電池串聯，ㄧ樣是12伏特，
是否可以用來發動汽車呢?

相信答案應該是否定的。

鉛電池的設計是採用了許多的平板作正負極，
每一個電池槽都是由許多平板僅靠而成，
目的是增加反應面積，增加反應速率，
所以雖然電壓還是只有2伏特，但是卻可以提供很大的電流，
汽車就需要足夠的電流才能發動引擎，
而乾電池能提供的電流太小了，以至於無法發動引擎。

這樣說又會出現一個疑問，
不是都12伏特嗎?怎麼會有不ㄧ樣的結果呢?
難道歐姆定律是錯的?

歐姆定律當然沒錯，
對於金屬導體來講，兩端電位差和電流成正比，
第一，汽車引擎是否為歐姆式電阻?這是個疑問
第二，歐姆定律裡的電壓與電流成正比，指的是金屬兩端的電壓，
而不是電池的電壓，這有什麼區別嗎?
當然有，因為理想電池是沒有內電阻的，
但實際上，內電阻卻會消耗電池的電壓，而使得輸出電壓降低，
而且，電流愈大，損耗在內電阻的能量就愈多，當然提供的電壓就愈少了
這也就是鉛電池要做成平板狀的原因。

科學的誤用

科學的研究常常需要把問題簡化
然後再探討各種變化

例如：在討論雨中慢步或急走時，哪一種比較容易淋濕?
我們假設人體為長方體，慢步時頂面受雨，
急走時，雨水相對斜下，側邊也會受雨，
而且急走速度越快，側邊所淋的雨就越多，
因此有人得出結論：在雨中慢步或急走所淋的雨是相同的。

但事實上則不然，相信有淋雨經驗的人都明白，
慢走所淋的雨會較多，所以常見下雨時行人快步或急走。

難道科學分析錯了嗎?
不，科學的研究只假設了最簡單的狀況，
人不是長方體，雨也不會都是垂直下落，
頭頂淋溼的感覺跟身體淋溼的感覺也不會相同，
所以實際的情況還需要更多的分析才行。

但是有人就會以未成熟的研究當結論，來廣知於民眾，
造成有些人不相信科學，
這就是典型的科學誤用啊。

氧化鋅溶於水的酸鹼性

1. 依教師手冊70頁的內容：
“根據CRC Handbook of Chemistry and Physics ，Zn(OH)2 的Ksp(250C)約為5×10-17，可 算出1公升水可溶解約2×10-6g ZnO，故氧化鋅在水中溶解度極低…………，由於溶解度極低，pH≒7，而無法達到石蕊試紙的變色範圍，即使用pH計來檢驗也很難判斷容易為中性或弱鹼性。”
2. 由書中資料推算：
Zn(OH)2 Ksp=5×10-17， ﹝OH-﹞≒4.6×10-6 (M) ，pH≒8.6
已超過石蕊試紙的變色範圍
而Zn(OH)2 Ksp並無法直接推算ZnO溶解度，不知書上數據如何推算，若依書上數據，又假設溶於水的ZnO都成為Zn(OH)2 ，並完全解離：
ZnO 溶解度=2×10-6g/公升， ﹝OH-﹞≒5×10-8 (M) ，接近中性
3. 另外依據維基百科上查得的數據：
Zn(OH)2 Ksp(18~200C)=1.8×10-14， ﹝OH-﹞≒3.3×10-5 (M) ，pH≒9.5
石蕊試紙可變色
ZnO 溶解度=1.6×10-3g/公升， ﹝OH-﹞≒4×10-5 (M) ，pH≒9.6
石蕊試紙可變色
4. 依據實驗結果：
A. 在燃燒完的ZnO上滴水後檢驗
廣用試紙 → 迅速變藍
石蕊試紙 → 慢慢變藍
B. 將燃燒完的ZnO溶於20毫升水中再檢驗
廣用試紙 → 慢慢變藍
石蕊試紙 → 約10分鐘後變色

被需要的感覺

那是大四寒假的事了，
那一年接了一個家教在富錦街，
是個國二的小女生，名字叫佳玲，
程度不錯，去上課主要是讓她問問題，
理化或是數學當然是難不倒我的。

上完一個學期之後，
放了一個寒假，
放假前家長並沒有提到下學期的事，
所以回學校後ㄧ直猶豫，這個家教還能繼續嗎?
硬著頭皮打了通電話過去，
是學生接的，問她這學期還要上課嗎?
她毫不考慮，直接回答：當然要啊。
感覺好像是疑惑著，為什麼我會問這種問題。

當下，"被需要的感覺"比工作獲得報酬更加令人高興。

這個星期六，當姿晨說出可不可以回班上上理化的時候，
雖然明知道這是不可能的，
不過心裡好像又有了那一點被需要的感覺，
上課更有自信了許多。

光與顏色

這是在露營晚會上所拍的照片

站在兩個色燈旁邊

右邊是綠燈，左邊是紅燈

從影子中可以看到

兩個燈都照不到的地方呈現黑色(全影)

而右半邊只照到綠燈，所以呈綠色(半影)

左半邊只照射到紅光，所以呈紅色。

白天的月亮

"你永遠不懂我傷悲

像白天不懂夜的黑

像永恆燃燒的太陽

不懂那月亮的盈缺"

像歌詞裡所寫的，白天真的看不到月亮嗎?

太陽與月球真的不會相見嗎?

答案就在照片裡

這是12月25日聖誕節當天下午約2點的時候朝東方拍攝的

查了ㄧ下日曆，那ㄧ天是農曆初十，也就是接近上弦月

事實上，上弦月大約中午12點時會從地平線上升起

ㄧ直到半夜12點才會從西邊落下

所以中午過後就可以在東方看見月亮了

另外，下弦月是半夜12點東升

要中午12點前才西下

所以有時候早晨也可以在西邊看到還沒有西下的下弦月

結論是：白天還是可以看見月亮的

歌詞中，永遠不相見的，

只是，太陽和滿月吧

省力ㄧ定費時嗎?

在學習簡單機械的時候
我們都會學到省力費時、費力省時的觀念
但是省力真的就ㄧ定費時嗎?

答案應該是否定的
所謂的"費時"，其實跟時間一點關係的沒有
"費時"指的是施力的位移要比抗力的位移大
如果施力者移動的速率是固定不變的話
要使抗力移動相同的距離時，施力者就必須花比較多的時間
這也就是所謂的費時說法的來源

可是施力者的移動速率卻未必會保持相同
比如說，沿著斜面把物體推上高處
本來斜面是ㄧ種省力的裝置
可是施力者可能為了某些因素而ㄧ口氣就把物體推到高處
這樣不就又省時了嗎?

所以省力費時只是偷懶的ㄧ種說法
正式的說法應該是：省力時，施力的位移將會變大

伏特計為什麼要並聯?

在伏特計的使用規則中
伏特計是要跟待測電路並聯的
那為什麼要並聯呢?

伏特計測量的是電壓也就是電位差
我們要測量待測電阻或電器的兩端電位差
必須選擇電阻的兩端點才能量測它的電位差
若是串聯就沒有辦法量到電阻兩端的電位差了

同樣的道理
要使用安培計測電流時
要確實知道流過待測電阻的電流
也只能跟它串聯
所以為了避免影響電路上的電流
安培計的設計是使用小電阻
再利用電流產生的磁效應使指針偏轉就可以了

雲是水滴或冰晶?

我們所熟知的，水的比重是1，冰的比重約0.9
在空氣中它們應該都會很快的落下
可是，為什麼雲會ㄧ直飄在空中而不落下?
所以雲真的是水滴或冰晶嗎?


要回答這個問題，首先我們必須了解
物體在空中落下時
除了受到重力作用之外
不可以忽略的是物體所受到的空氣阻力
平常一般的物體質量都很大
所以空氣阻力相對的就小很多
因此我們習慣了只要放開手，物體就會很快下落的事實


然而，組成雲的小水滴質量是很小的
物體在空氣中落下時
所受的空氣阻力與物體的表面積有關
也與物體下落時的速度成正比
因此當物體下落，因為加速度愈來愈快的同時
空氣阻力也在增加當中
一直到空氣阻力與重力相等時
物體就會等速度落下了
這時候的速度就稱之為終端速度


而終端速度也不是ㄧ成不變的
它跟物體的形狀、密度、重量都有關係


以一個最簡單的情況來比較
相同材質的正立方體
它的重量跟邊長的三次方成正比
而受到空氣阻力的面積跟邊長的平成正比

當空氣阻力與重量相等時 mg=kAV

(mg是物體重量，k為常數，A為受空氣阻力面積，V為終端速度)

終端速度 V=mg/KA ，與重量和面積的比值有關

因此當物體的邊長愈大時，終端速度就愈大

物體邊長愈小，終端速度就愈小

可以想像，非常小的水滴在空中落下時

其終端速度有多小，

如果終端速度每秒0.1公分的話

從天花板掉到地面約需要一個小時，夠慢了吧

如果在掉落的過程中，來了一陣風

甚至是小小的空氣擾動，

都會讓要掉落的小水滴再次飛揚起來

因此在高空中的雲，雖然組成物質是小水滴

但是卻不會像生活中所感覺的物體快速掉落
而是能在空中漂浮許久

直到遇到凝結核，凝結成大水滴時

就掉落地面成為雨了

孔子誕辰

自從這一天不放假之後
似乎變的跟我沒有一點關係

我們偉大的政府到孔廟拜拜孔老夫子
電視新聞應景的撥出了受歡迎的美女老師
就這樣....
還能要求什麼呢?

家長會今年送了ㄧ台不太好用的體重計
至少比去年的五穀米好多了
不過我還是覺得大可不必送了

收了幾張交不到一個月學生寫的卡片
我連拆都懶的拆
幾年下來收到的卡片都不知該不該丟呢

就這樣....
孔老夫子的誕辰讓有心人去紀念就好
何必吹皺一池春水