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声光体验主题展区讲解词配音文案解说词

文案配音员:雨辰
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声光体验主题展区共设置光的路径、窥视无穷、幻象、空中成像、激光竖琴、声驻波、声波看得见、画五角星、光纤传输和全息照片10件展品。通过展示声音和光的现象与特性,认知现象背后的规律。

光的路径

展品由8种光学元件、激光光源和操作旋钮组成。按下“启动”按钮,转动转盘,使激光对向所选光学元件(加录:使激光射向所选光学元件)。转动旋钮调节光学元件的角度,观察光线通过光学元件的路径变化。为什么光线在不同光学元件中的传播路径不同呢? 

光线在同种均匀介质里沿直线传播。但光线从一种介质射向另一种介质时,在两介质交界处,会发生折射或反射。而展品中的这些光学元件/如凹凸透镜、凹凸反光镜、直角三棱镜、楔形镜、五棱镜和平行玻璃砖都由光学玻璃制成。所以当平行光线由空气射向光学元件时,光的路径发生改变就不奇怪了。

凹透镜和凸透镜可以用于制作近视镜、老花镜和放大镜。透镜和反射镜也是组成照相机、望远镜、显微镜等光学系统的*基本光学元件。窥视无穷展品由箱体、半透半反镜、反射镜、LED灯组、发光模型、摆动机构和操作手轮组成。

     转动手轮,箱体内LED灯组及发光模型亮起,并且后端的反射镜随之摆动,我们会看到一条无尽的弯曲光隧道。为什么视窗内会出现弯曲的光隧道呢?箱体前端是一面半透半反镜,后端是反射镜,灯光发出的光线被反射镜反射回来,一部分透过半透半反镜而被看到,另一部分被半透半反镜再次反射到后端反射镜,多次反射后形成诸多物体的像,无限重复的影像,一个比一个更远,就像一条无尽的隧道(前面间隔太久)。当摆动后端反射镜时(加录:当改变后端反射镜的角度时),光的反射路径发生了变化,就会看到弯曲的光隧道。反射镜在生活中有广泛的应用,家庭用的穿衣镜、汽车内的后视镜等都是平面反射镜。

幻象展品由凹面镜、青蛙模型、投入口、取出口、圆牌及操作手柄等组成。将圆牌投进“投入口”,会看到观察窗内的青蛙叼住圆牌,推动手柄/青蛙吞下了圆牌,同时圆牌落入取出口。这是怎么回事呢?其实这是利用凹面镜成像原理而产生的效果。当物体位于2倍焦距以外时,通过凹面镜/可成倒立、缩小的实像。展项中,青蛙模型倒置安装于展台下方,并位于凹面镜的2倍焦距以外,经凹面镜反射后在观察口处成正立的实像。当我们把圆牌放进“投入口”,圆牌经过凹面镜所成的“像”恰巧位于青蛙嘴部,这样,我们就看到了青蛙叼住圆牌的效果。凹面镜不仅可以反射成像,它对光线还起到会聚作用,凹面镜的特性应用于太阳灶、卫星天线、雷达、反射式望远镜等。

空中成像展品由摆杆、驱动机构、LED灯组及启动按钮组成。按下按钮,摆杆在机构带动下摆动起来,我们就会看到漂浮在空中的文字和图案。一根(前面处理得不自然)摆杆为什么在空中会形成图像呢?这正是利用了视觉暂留现象。人眼在观察事物时,景物消失后,影像会在视网膜上保留1/24~1/16秒的时间。杆上排布(录成“摆布”)的LED灯摆动时,电路控制LED灯按程序发光形成扫描图像,虽然不是整幅图像同时发光,由于视觉暂留现象,发光点会在视网膜上保留一段时间,使人感觉看到了完整的图像。电影放映就是以每秒24帧的速度/连续放映运动过程的各静止画面,使人看到动态影像。

激光竖琴

展品由无弦琴模型、激光束、光电传感器和启动按钮组成。按下按钮,拨动琴“弦”,会听到美妙的琴声。为什么无弦琴能发声呢?秘密在这里,在琴的上方有多个激光器,下方对应处装有光电传感器。当拨动琴“弦”时,手指就遮住了这束激光,触发了相应的光电传感器,使音响系统发出对应的乐声。连续拨动琴“弦”,就可以听到美妙的琴声。

激光是20世纪的重大发明,激光光束发散度极小,亮度极高,单色性极好,能量集中,在工业/(切割)、农业/(育种)、医疗/(手术)、通信以及军事等领域都有广泛的应用。声驻波展品由喇叭、彩色颗粒、玻璃管、频率调节旋钮组成。转动旋钮调节声源频率的高低,观察颗粒的振动。管中的小颗粒为什么会跳舞呢?因为喇叭发出的入射声波在管内另一端发生反射而形成(多了一个“的”字)反射波,在特定频率下入射波和反射波互相叠加形成驻波,振幅*大的点称为波腹,振幅*小的点称为波节。当调整声源频率时,波腹、波节的位置和振动幅度随之改变,形成看似小颗粒跳舞的现象。驻波在声学、光学和无线电等学科中都有重要用途,它可以测定波长或确定振动系统的固有频率。

声波看得见展品由多媒体装置、话筒、旋钮、采集按钮组成。

     转动旋钮,选择不同动物,听动物的叫声并观看屏幕中声音波形的变化。按照屏幕提示,按住“采集”按钮,对着话筒模仿动物的声音,对比自己与动物的声音波形。还可以转动旋钮选择“认识声波”,了解声波的相关知识。不管你模仿的有多像,声音的波形始终不相同。这是为什么呢?

声音是一种波,声波中记录了响度、音调和音色。声音的强弱称为响度,通常以分贝(dB)来表示,声波振幅愈大则响度愈大。声音的高低称为音调,声波频率愈高则音调愈高。音色是人们对声音音质的感觉,单一频率的纯音不存在音色,音色是对复合音而言。所以即使你尽量模仿动物的叫声,但音色的细微差异是难以模仿的。音色还有其它用处呢,比如敲打火车车轮、锅炉、陶瓷器皿等都是依据音色来判断是否有裂痕的。

画五角星展品由平面镜、带五角星轮廓的面板、金属画笔、数显装置、LED灯和启动按钮组成。按下按钮,手持画笔,看着镜子中的像,在底板上沿轨迹画出五角星,这时你会发现,平常非常简单就能画出五角星,怎么在这里却“屡屡犯错”呢?

因为镜子中的五角星是平面镜所成的像,它与物体大小相等,左右相反。看着镜中的像/画五角星时,手画的方向与实际的图形/左右反向,画笔常常不听使唤的偏离轨迹,出现了手、眼不协调现象。经过反复练习,大脑会逐步适应这一变化。平面镜的应用很广泛,舞蹈演员用它来纠正姿势,利用平面镜原理制作的潜望镜可以在水下观察水面上的情况。

光纤传输展品包括全反射原理展示装置和光纤传输演示装置两部分。全反射原理展示装置由激光器、玻璃棒组成。移动玻璃棒,调整激光入射角度,观察激光在玻璃棒内的全反射现象。什么是光的全反射现象呢?光线从光密介质/射向光疏介质,且入射角大于临界角时,折射光线完全消失,只剩下反射光线,这种现象叫做全反射。光纤传输演示装置由光源、图案转盘、光纤束、旋钮组成。转动旋钮使图案转盘转动,选择一种图案,将光线射向台面采集区,在光纤另一端的显示区会显示出同样的图案。光纤是怎样传输图案的呢?光纤利用光的全反射原理/将光线从一端传输到另一端。单根光纤传输单个光点,光纤束形成的光纤阵列还可以传输图像,因此在显示区就出现了圆盘上的图案。光纤通讯就是以光作为载体,利用光的全反射原理使信息近乎于无损失的远距离传输。全息照片展品由光源、全息照片组成。

走近展项,你会发现玻璃中出现了齿轮、卡尺等物品。玻璃中的齿轮和卡尺真的存在吗?其实玻璃中只是一张全息照片。全息照片是利用光的干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的。普通照片只记录了物体各点的光强信息,实际上从被拍摄物体上反射出来的光不仅强度不同,而且相位也不同,全息照片既记录反射光的强度,又记录反射光的相位,当你不小心打碎全息照片时,每块碎片都能再现物体的完整画面。全息技术不仅在光学、计量、信息存储方面有着广泛的应用,还在艺术、防伪、军事等领域大展身手。


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