星辰掉落人间,光影飞驰而过。全国青少年高校科学营浙江大学分营增设了“光与影之歌”动手实践教学。通过《会跳舞的线》、《走进“机器之眼”》、《让光流动起来》、《手机物理工坊》和《神奇的偏振光》这五个课程引领创想与实践,带领全国青少年朋友学习Python、Matlab等软件的使用,领略光学科技的奥秘;帮助全国青少年朋友更进一步解开心中的疑问,承载先辈希冀,肩负人民嘱托,助力成为“国之大者”,主动奋力“走在前列”。具体课程如下:
1、会跳舞的线
不知道青少年朋友有没有观察过,用手机拍摄电脑或电视屏幕的画面时,有时候会出现一些横着竖着的条纹,这是怎么回事呢?这种现象是是18世纪法国研究人员莫尔先生首先发现的一种光学现象——莫尔条纹现象。其实这种现象在生活中非常常见,并且已经被广泛应用在测量、防伪等领域。想知道莫尔条纹背后的光学原理吗,想了解莫尔条纹能应用在哪些实际中吗,想动手利用matlab软件制作简单的莫尔条纹动画吗,《会跳舞的线》课程带你一起探寻莫尔条纹的秘密!
2、走进“机器之眼”
人脸已经成了我们日常生活中不可或缺的东西。手机解锁需要人脸,出入校门需要人脸,甚至商场购物支付时也可以选择人脸支付。那你有没有想过,冰冷的摄像头采集到我们的人脸图像后,究竟是怎么判别出“我就是我,而他不是我”的呢?这背后涉及到当今极为火热的研究——计算机视觉。就让我们一起探秘人脸识别背后的技术吧,我们也要一起通过神奇的Python代码来实现每个人自己的人脸识别器,赶快报名加入我们的队伍中来吧!
3、让光流动起来
水沿着水管流动时,使用水表可以捕捉水的运动;电沿着导线流动时,使用电表可以捕捉电的运动;青少年朋友有没有思考过,光是否像流体一样,也能以某种方式捕捉它的运动呢?在本节课中,我们将使用摄像机来定格光的瞬间,施展计算机编程的魔法,让光流动起来!
4、手机物理工坊
智能手机发展至今,已经集成了相当多且灵敏的传感器,它们在不同方面实现着不同的功用。比如:光学传感器,可以让手机感知环境的光线强度,从而调节手机屏幕的亮度;陀螺仪,可以检测三维方向的角速度,因此可以用来导航;加速度传感器,通过压电效应检测手机的加速度,因此可以用来计步。除此之外,还有距离传感器、麦克风、扬声器、相机、GPS、指纹传感器等。本课程将为大家讲解手机内置常用的多种传感器、基本原理、及其常见用途,同时基于德国亚琛工业大学第二物理研究所开发的软件— Phyphox,该软件利用手机自带的传感器,把智能手机打造成了一座便携式科学探究实验室,为物理创新实验教学活动提供了无限可能。并且该软件在安卓和苹果手机商店都可以免费下载。因此我将为大家介绍这些传感器的使用方法,并和大家一起做几个基于手机传感器的物理小实验。
5、神奇的偏振光
光是自由的,弹跳无常,各个方向都可以有,也有圆形、椭圆形等节奏,在生活中,消除反光提高摄影质量,防止汽车行驶过程中对面车灯晃眼,乃至电影院观看3D电影等等都和光的“弹跳无常”有关,让我们一起来探索其中的奥秘吧,我们将一起围绕生活中各种不同类型的光,开启一场趣味无穷的光学之旅。
全国青少年朋友:你若有意向参加上述课程学习或者对此感兴趣,可以根据附件(见附件1、2)要求自行提前准备好材料器具并在电脑上下载好相关实验软件,通过“jsfz@zju.edu.cn”提邮箱交报名表(见附件3),并等候老师的正式通知。
首次实践教学活动安排在7月15-19日晚上19:00-22:00,连续5个晚上在腾讯会议线上同步教学和答疑。报名截止时间是7月13日24:00,欢迎全国青少年朋友踊跃参加!