紅外線IR裝置採用動手操作應用於大學電子物理、力學實驗教學之實務
陳義勳1*, 蘇修傳2, 周明毅3, 李銘仁4, 陳原毅5, 廖尉淵6
1應用物理暨化學系, 臺北市立大學, 臺北市, Taiwan
2秀峰國小, 汐止區新北市, Taiwan
3老松國小, 萬華區臺北市, Taiwan
4榮富國小, 新莊區新北市, Taiwan
5瑞埔國小, 楊梅區桃園市, Taiwan
6東門國小, 中正區臺北市, Taiwan
* presenting author:I-shin Chen, email:shin@utaipei.edu.tw
大學物理中,電子物理是重要的一門課,當中涵蓋了光二極體接收原理,紅外線(IR)照射光二極體,以紅外線被切斷與否來開啟或切斷光二極體及其接連操作放大器、LM311元件,緊接著正反器命令安裝的燈亮起來或警鈴大作(正反器的最主要功能是當狀況解除後,可以清除警報訊號)。
物理教學的一個理念是以動手操作(Hands-on Activities)來幫助學生對電子物理理論的瞭解,而動手操作除了驗證理論外,更重要的是,有時動手操作也可創造新的或部分修正電子物理之理論。動手操作中,「I hear and I forget; I see and I remember; I do and I understand.」,本研究者以動手操作將紅外線裝置的防盜器由學生進行組裝及操作,瞭解每一環節之功能,諸如光二極體、操作放大器及LM311之功能。
另外,IR裝置也可以應用到力學實驗中的速度、加速度及自由落體g值的測定,亦可以應用到電子物理之實作,教師或學生可以自製高精密的紅外線裝置來完成力學或電子物理實驗進而達到教學目標,此研究結果可提供電子物理學者、物理教育學者參考。


Keywords: 紅外線, 光二極體, 力學實驗, 電子物理, 動手操作