通过手指接触球体表面

就会产生美丽辉光的辉光球

没有鼓面，通过敲击空气

就能产生鼓声的“无皮鼓”

通过调整就能使玻璃透明不透明变化的

液晶玻璃

以及其他已经运用于社会、造福于人类的

物理知识技术与产品

这不是“魔法”而是科学

就让我们一起走进入选

中国首批物理学会科普教育基地的

物理与光电工程学院！

物理与光电工程学院科普教育基地的科普项目主要围绕生活中的力、热、声、光、电等基本现象，用直观有趣的方式来进行物理知识的相关科普。据了解，当前科普教育基地已开设共计50余种演示性实验，既有经典的演示实验项目，如锥体上滚、混沌摆、傅科摆、透视立体画、伯努利悬浮器等；也有更加活泼的互动式项目，比如人体发电、全息成像、能量转换、飞机浮力演示等，能让参观者自己来通过一个个有趣的实验来学习生活中的物理知识。

现在让我们一起来看这些神奇有趣的实验吧！

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混沌摆

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混沌摆的三个双摆的起始条件几乎完全相同，但是存在细微差距，随着时间的推移，运动轨迹也会发生巨大的连锁变化与差异。这个实验向我们展示了混沌的建模。同时一定意义上也能向我们解释蝴蝶效应，证实了事物发展的复杂性。

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360度全息成像

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想必我们已经在各大展览馆、发布会、舞台节目、大型商场看到过全息投影展示，但我们大多数人可能不知道它的原理，而这个装置能让我们现场弄懂其原理。

全息成像是基于分光镜成像原理，通过对物体实拍构建三维模型的特殊处理，然后将拍摄的产品影像叠加进场景中，显示器将光信号发射到这个锥体中的特殊棱镜上，汇集到一起后形成具有真实维度的立体影像。通过表面镜射和反射，观众能从锥型空间内看到自由漂浮的影像与图形。

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克拉尼图形

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克拉尼现象最早由德国物理学家恩斯特·克拉德尼发现。在实验中他安放一块较宽的金属薄片并在上面均匀地撒上沙子。随后用弓弦拉动，随着弓弦节奏的变化，这些细沙自动排列成不同的美丽图案，并不断变幻和越趋复杂——这就是著名的克拉尼图形。

出现这种现象的原因是因为薄板以复杂的形式振动，一些波节线保持不动，因此留住了留住了由振动区域抖来的沙子，这样渐渐的，薄板上的图像变化，展现复杂或者不复杂的图案。

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辉光球

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辉光球通电之后，中间的电极电压高达数千伏，气体中的正负离子在强电场的作用下快速定向移动，这些离子在与其他气体分子碰撞中产生新的离子，这样一来，气体内的离子数量大增。由于电场很强而气体比较稀薄，离子获得足够的动能去打破其他分子，形成新离子。

离子、分子、电子碰撞时常会引起原子中电子能级跃迁并激发出美丽的辉光，由于不同气体的辉光颜色是不同的，因此该装置内能形成彩色的辉光放电。

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音乐磁力线

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伴随着音乐，设备内五颜六色的回形针跳起了“舞蹈”，伴随着音乐节奏的变化，回形针也变换着节奏。看上去很神奇，其实利用了一个非常简单的物理原理。

回形针等铁制品可以被磁铁吸引，这种吸引是由磁铁周围的磁场产生的。音乐磁力线装置下有一个线圈，线圈通电后会变成有着磁力的“电”磁铁。线圈两端的电压随着音乐节奏的变化，磁场强弱也随之变化。磁场变强则回形针“站立”，变弱则拉了下来，因此我们可以看到回形针随着音乐节奏而“舞蹈”。

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管中窥豹

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在如今液晶屏显示器得以广泛运用，给我们的日常生活带来了便利与快乐。其核心是其中的两块偏振片，缺少任意一篇偏振片都不能正常成像。实验“管中窥豹”便通过浅显易懂的方式向我们展示了这一原理。实验将这两块偏振片分离成内外两块，肉眼观看实验屏幕只能看到一片空白，但是使用包含另一块偏振片的玻璃块后就能看到屏幕上实际显示的内容。

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昼夜更替演示设备

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昼夜更替变换是每天都在发生的事情，但是这对一些年龄较小的学生来说可能还是比较难以理解。科普教育基地设置了一个大的昼夜更替演示设备。其中代表地球的球体会缓慢的自转，而代表太阳的打光不变，在转动过程中昼夜更替的原理便可以通过一个直观的方式展现出来。

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三基色演示设备

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三基色，即品红、黄、青三种颜色。这三种颜色无法通过其他任何颜色调配出来，而这三种颜色所能组合出的颜色范围最为广泛。

三基色设备提供可以自由转动的品红、黄、青三种光源，参观者可以自己手动操控这三个光源，观察他们组合所产生的新的颜色变化，从而加深对于三基色的理解。

科普教育基地的科普实验项目总体上兼顾了科学性与亲和力，针对性和普及性，在有效做到科学普及的同时还能激发大、中、小学生物理兴趣。

科普基地定位成开放性教育基地，将面向包括学校师生在内的社会大众进行开放，利用科技开放日、开放周等举行中小学生科普实践、科普培训、科普竞赛、科普类讲座等活动。在科普服务“走出去”的同时，科普基地还会组织“教授进校园”等“请进来”活动，提高科普供给质量。力争形成物理科普“请进来”“走出去”结合互动，大、中、小学物理教育有机一体的良性生态。

物理与光电工程学院的科普教育基地的前身是学院的演示实验室，它的历史最早可以追溯到2005年学校“211”工程建设项目，它的建成得益于学校的大力投入。它的建成为后续的学院科普教育发展、入选全国首批科普教育基地奠定了重要基础。

此后，学校和学院持续投入对科普实验室进行维护和优化，尤其是在学校“双一流”建设时期，学校注重平台建设，加大了对于实验室建设投入，科普教育中心焕然一新。“我们物理与光电工程学院始终坚持服务社会、科普育才的理念，借科教兴国战略，通过科普教育创新，引领青少年乃至全社会公民形成讲科学、爱科学、用科学的良好氛围，激发青少年的科学梦想和科学志向。这便是我们申请全国科普教育基地的初衷。”物理与光电工程学院副院长、科普基地负责人王栋教授说。

在入选科普教育基地，进入新的阶段之后，物理与光电工程学院也有了新阶段的发展规划。王栋说，“不断提升优化自身科普实力是第一位。我们将尽可能进一步提升展教空间，提升科普基地科普质量；加强科普团队建设，通过举办各类科普服务培训、讲座，提升科普人员服务水平。我们还想要努力丰富展教资源，拟增加一批与科学前沿结合度高的展教设备，增设人工智能、云计算、大数据、数字创意、新一代信息技术这些高新技术领域的实验科普实验内容，同时录制公开课，拓展优化线上科普资源，让社会受众足不出户，通过线上就获得高质量的科普知识学习体验。同时我们还要加强宣传影响力以及服务能力，我们未来拟计划开通专门的科普基地微信公众号，并且加强基地网站建设，进一步优化参观网上预约系统，方便社会大众来科普基地参观学习。”

物理与光电工程学院入选我国首批“物理科普教育基地”，将继续扩大我校双一流建设的影响力，持续彰显安大在区域高等教育中的引领示范力。相信在不久的将来，在学校学院以及相关各方的努力之下，物理与光电工程学院科普教育基地将会成为安徽大学日后发挥社会服务功能的一张重要“名片”。

图文 | 安徽大学融媒体中心 物理与光电工程学院 赵天时 汪子淇

排版 | 汪子淇

责编 | 王青芃