自制幻灯机（台湾老师自制的教具）

这是一位台湾老师自制的幻灯机，对我们的老师和学校自制教具很有启发。; \. J* H; m* R* k/ v( r9 T
刊载于科学研习杂志47 卷第5 期 台中县自然科辅导团林宣安
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自制幻灯机
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& E, u! U  I: f% s- }6 N壹、前言
, i% n, V' q( V1 u% ~    现在科技的发展用「日新月异」来形容绝对不为过! / ^! H/ b+ y- X
      还记得十多年前如果上课使用透明片或幻灯片就已经是不得了的「信息融入 教学」,甚至在那个计算机刚要普及的年代,教育部更斥资數百万研发了CAI ﹝Computer Assist Instruction﹞的计算机教学辅助软件,但曾几何时,透明片与幻灯片早已被低价的笔记本电脑、数码相机与单枪投影机所取代;早期CAI 的简单接口及单调的动画也被冰冻起来,取而代之的是更便宜的网路在线教学 ﹝e-learning﹞及flash 等。或许乐观一点,CAI 因为网路普及可以让更多的人方 便下载使用,但DOS 接口以及部份程序不兼容的情形,加上早期为单色接口, 画面不够流畅等因素注定让这些CAI 提早退休。- \  U1 b6 p; g3 j# x/ ^) m2 v
    透明片和幻灯片的下场也好不到哪里去,强光投影机的笨重体积让许多老师望之却步,甚至部分型号的机器连灯泡都已停产;幻灯机的高故障率也让许多学校干脆就不修了,但之前花了大把银子所拍摄的幻灯片难道就算了?当然不!最简单的方式是利用可扫描负片的扫描机让它变成数字文件即可再次利用,说是简单,却也是一件浩大又费时耗力的工程。不过在笔者眼中,似乎应该可以有一个更有趣的方法，将这些「古董」赋予更多的教育意义与新生命……危机或许就是转机;幻灯机坏了,自己作一个如何! ' T4 O  i: v' Q3 B, |6 q6 K

2 W1 q6 ]$ {' ]- o$ i) t贰、相关原理 % u; P) F* Q! d4 q
    幻灯机简单的来说就是利凸透镜成像原理,当物体放在凸透镜一倍至二倍焦距间的位置,经过折射后会呈现一个放大倒立的实像﹝注一﹞,所以当我们放置幻灯片时一定要倒立放入,呈现出来的影像才会转为正立的。
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1 W% L4 {6 z6 N/ A5 U- m& H- N    物体放在凸透镜一倍至二倍焦距间的位置,折射后呈现放大倒立的实像。
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        幻灯机结构简图
+ t# B0 m8 p! `: c5 s) {! i! d. g    了解原理之后我们就可以动手自己來制作了。依笔者的经验,我们自制的幻灯机效果要好,最难的部份就是一个找到一个合适的凸透镜;一般我们所使用的放大镜焦距通常都在10 到30 公分,如果要利用这种长焦距的凸透镜,幻灯片的放置距离太远﹝1 至2 倍焦距间﹞,以至光度会衰减到无法看到清楚的影像,如何找到一个短焦又完美的凸透镜便是成功的关键,不难!学校一定有,甚至还不少被当作垃圾看待─显微镜的目镜! ; M' H+ d* [  g) [  a
       注一:相关资料请參考
- l3 g$ m9 ]1 h4 L& Q0 Y& U4 L1 g    1. 「光的反射与折射」,科学研习杂志44 卷第2 期,作者:林宣安
2 O! i0 }0 h/ p8 d1 q, p+ W    2. 「进士!近视?」,科学研习杂志45 卷第3 期,作者:林宣安
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参、制作方法
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  w. L  b$ M3 Y# o% _) C5 `    一、所需器材; Z: _2 i. u. u/ A! {4 x! Z
     10X 显微镜目镜﹝注二﹞,保鲜膜纸筒﹝直径3.6 公分﹞、传真纸纸筒﹝直径3.1 公分﹞﹝注三﹞,小手电筒﹝书商教具赠品﹞,6V 小灯泡,3V 白色LED 灯, 12V 红色LED 杯灯,12V 藍色LED 杯灯,12V 綠色LED 杯灯,杜邦端子线, 铝罐,鳄鱼夹线,4.5V 电池盒﹝含开关﹞,胶带,焊枪,焊锡,热熔胶,热熔 枪,幻灯片
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) o' W# }; l' h) W4 P    注二: 笔者所使用的目镜为岛田牌复式显微镜的配件,倍率为十倍,不同的厂牌其焦距 会略有差别,讀者可自己试试看,建议倍率不要太高,否则口径相对较小,效果 大打折扣。' P/ j' h8 m. [! ?; ]7 g% s$ Q
    注三: 准备的纸筒需差不多可套在一起为原则,讀者可自行利用身边的物品替代 * H. H. Y& t7 @( _8 N

/ H. A' G* j. A    二、制作方法
! l% ~# U: z9 F    以下制作规格需配合所拿到的目镜,读者可參考。  Y- t7 a/ W4 a' M0 X' |
    1. 将大的纸筒裁下约 7 公分的长度,在纸筒一端约1 公分处,塞入四个铝片, 长约0.5 公分,以不会遮住目镜为原则
9 \8 [' R1 E3 F$ C* o) S    2. 拆下手电筒前端的透明保护镜,裁成刚好可以放入大纸筒内,利用刚刚塞入 的铝片当做支撑架,作为幻灯片的呈接板  A2 `: _3 T2 @

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    3. 光源制作
' ?, y1 V  z, Q: ?    ﹝1﹞利用手电筒白炽灯泡当作光源0 Z+ H$ I0 x2 o- J/ I4 a; C
     a. 拆下手电筒的凹面镜以及灯座
* K' {# K* U5 Z+ u# |' ], B: }! Z     b. 将大纸筒裁下约2 公分的长度以胶带将手电筒的凹面镜和纸筒连接起来
  w0 Q6 U7 q- @$ b     c. 将小纸筒裁下约 3 公分的长度,塞入刚刚制作好的灯座上当做连接环 ﹝注四﹞. j' c) H1 E, q
     d. 优点:光度充足且灯泡便宜
' W8 e* J+ @/ L2 }) z     e. 缺点:因为光源为白炽灯泡,投影出来的颜色偏黄,而且使用时间一长温度升高,易使幻灯片受热变形
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        白炽灯泡光源  @& Z9 r/ L( k0 K( c
    ﹝2﹞利用LED 当作光源
, F' G' P# z/ V4 V* T9 }& X     a. 将 16 个杜邦端子利用双面胶带黏贴起來排成4X4 的灯座
* R' E4 g* P: C- O6 O: w     b. 将大纸筒裁下约 5 公分,将刚制作好的LED 灯座塞入其中,若灯座太小 可缠上胶带增加厚度
, n+ @. i8 C/ ~: J# i* D     c. 将灯座焊接上电池盒,注意正负极不要接错,最后再将大纸筒利用双面胶 带黏贴在电池座上+ F3 @' h* v! v8 Z% P
     d. 套上原先制作的連接环即可5 z' }0 f8 N9 f! J. i1 i( J2 o. Z
     e. 优点:光源为白色,所以投影出來的颜色较接近事实;且容易更换不同颜色的LED 灯
& w+ [+ f8 _: k2 N$ y+ |# X     f. 缺点:光度较白炽灯泡弱且 LED 单价高,所需数量也较多
7 ~9 ?' ^0 b4 d+ e9 h; D2 W, O0 ^* i     g. 亦可直接利用市售组装好的杯灯,可免去制作的麻烦,但单价更高且无法更换灯泡﹝LED 灯﹞
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       LED灯光源
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不懂电路也能自制电子小玩具！零基础电子制作，学习电子从来没有这么简单过。