科技的原理

2005年春季期中考解答

每題 20 分

（一）以在水泥或石材來建建造拱橋、拱門，在結構上有什麼優越之處。

水泥及石材類的建材耐壓不耐拉（尤其是堆砌起來的石塊更是如此，從上面壓下去可承受極大重量，但由上面移天一個石塊則是輕而易舉）。這些建材若以拱型的方式形式建築物，則每一塊的形變會向兩側傳遞到基柱而直到地面，整個結構體內的任向一小部份所承受的力都是擠壓的力量而完全沒有拉開的力量。

（二）溫度提高在微觀的世界是發生了什麼現象？

原子分子之移動的速度變快。

（三）為什麼除溼機可以除溼？

除溼機與冷凍機一樣具有壓縮機、冷媒管、散熱器、膨脹閥等裝置，而能在冷媒管上創造出熱（冷媒通過壓縮機之後、膨脹閥之前）和冷（冷媒通過膨脹之後）兩個部分。除溼機是利用溫暖空氣易夾帶水氣，而寒冷空氣比較不會的原理，把潮濕空氣吸入通過冷媒管冷冷的部分，讓水氣凝結成水珠滴出，在吹出機外之前先通過冷媒管熱的部分把空氣加熱回溫，如此一進一出，就能把空氣中的水氣去除一些。

（四）微波爐與電視機各是什麼原因內部都需要有高壓電？

微波爐中用來產生微波的磁控管，是要靠高壓電來把電子作幅射狀加速射出，才能在上下磁場中作旋轉去感應扇形鐵片組而造成高頻率交流電，進而透過天線而發出的微波（電磁波的一種）。

電視機內部的映像管也是需要利用高壓電來加速電子槍射出的電子束，才能讓電子去打擊到螢幕內側的紅、綠、藍光之螢光物質。

（五）為什麼原色是三種（而非兩種或四種）？光的三原色是那三色？顏料的三原色又是那三色？為什麼各色光越混越白，而各色顏料越混越黑？

人眼的視覺細胞有三種，分別敏感於我們所感知的紅色（長波長）、綠色（中波長）、藍色（短波長）。進入眼睛的光線會同時剌激這三種細胞，再由大腦詮釋所看到的顏色，而使人類能感覺看到各種（彩虹）光譜上的顏色。

光的三原色是：紅、綠、藍。

顏料的三原色是：青、黃、洋紅。

越多各色光混在一起，則其中長、中、短波長的光都有，人腦認為看到白色。至於顏料的作用則是把照射在其上的光中之某種特定頻率的光吸收，剩下的反射。因此越多種不同色的顏料混在一起時，長、中、短波長的光都會被吸收，反射出的光變越微弱，看起來就越黑了。

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