2012年10月31日

族譜觀點-族譜的問號

前些時候讀到報上李筱峰教授寫的 「祖譜」的問號IMAG0806

他講到傳統上我們的族譜都只有注重父系單支的祖先,像我們宗族掃墓的時候,也只有拜一個開台祖,但其實要得到一個我,過去的每個祖先都很重要。

過去的祖先有多少呢?李教授做了一個自己的族譜表,上一代得要兩個人,才生下一個自己,再往上一代,得要四個人,一直算上去到前五代,你知道得要多少人才生得出一個自己呢?

2+4+8+16+32=62,得要62個人哪!
IMAG0805

我雖然對這有概念,但也從來沒有實際列出過這個表,事實上我也列不出多詳細的表,畢竟母系那邊真的都是被忽略的啊。

脂肪亮點測試

去年寫過的油漬測試,今年找到了正式的名字了。
油漬測試就是拿紙包著含油物,壓碎後,有油的話,就會在紙上留下半透明的痕跡的油漬。

IMG_0389

這個測試方法,原來叫做 grease spot test 或是grease spot test

這邊(Experiment 8 : Grease Spot Test)有寫它的原理。那個亮點會半透明是因為液體充滿紙張纖維中的空間,光線容易折射通過所致,如果是水漬的話,過沒多久就蒸發了,所以點就沒了,而脂肪有高沸點與不揮發性的特點,所以在紙上的痕跡不容易消失。

而這個測試方法,是過去用來比較相對亮度的方法。

這邊有說到方法,叫做The Bunsen grease-spot photometer

中間是棕色紙張,塗上油脂使之半透明,兩邊擺上燈光,調整兩邊的燈光的距離。當棕色紙張的亮點看起來跟旁邊一樣時(看不到亮點),就代表此時兩邊的亮度相等。這真是很有趣的設計啊!

另外貼一張,這個是給學生做澱粉測試澱粉之後,順便要學生滴在筆記本上,作個澱粉加碘液的實況筆記。
IMG_0390

光合作用快速作法

光合作用的實驗,很多人老師都很頭痛,幾年前我也不例外。煩惱著該用什麼包葉子?何時包葉子?要包什麼葉子?實驗時又很花時間怎麼辦?酒精燈燒起來怎麼辦?


種種疑惑,最近這幾年做了很多嘗試,自己和同事去年也拿這些來作專題,逐漸理出一些簡單快速的方法。

最近幾年最常用的材料是咸豐草和酢漿草,帶學生下課去用黑色貼紙貼一貼。照光期間不需很長,下午兩三點到隔天一早,就會有反應,甚至我們也作過檯燈照光1小時,也可以有反應。

酒精隔水這個部份,也不需要持續讓酒精沸騰,對那些咸豐草和酢漿草,酒精維持攝氏45度到60度,數分鐘即可。

加熱器的部份,我都直接拿電磁爐放鍋子一起加熱,省去各組加熱的時間,也減少酒精燃燒危險。

放入熱水漂洗酒精的部份,這裡可以有很大的修改。是不是一定要洗去酒精呢?酒精剛開始的確影響碘液呈色,下圖左邊是澱粉加酒精,再加碘液,右邊是澱粉加水再加碘液。剛開始的顏色的確不同。

 


但是一分鐘後,反應也都出來了。

之前作過酢漿草的實驗,不漂洗酒精,其實操作實驗還更簡單。因為漂洗完後,葉子會軟趴趴,不容易攤平,若是不經過漂洗,葉子硬挺好攤平,加碘液同樣也會呈色。

如果還是希望照著實驗步驟走,也是可以部份修改,可先把酒精煮過的葉子硬梆梆地放在培養皿中,然後再慢慢把水加入培養皿輕輕搖晃,再把水倒掉即可,這是讓葉子攤平的方法之一。此外,漂洗酒精是否需要用熱水才行?我的經驗是冷水即可,當初實驗這般設計,也許是現物利用吧?

我覺得老師應該要用課餘時間,自己親自把實驗操作過一次,而不是講過就算了,這樣自己才會了解學生會遇到的困難,而且你不斷重作時,就會找到有可以更改的地方。教科書不是神聖不可侵犯的聖物,它是可以與時俱進的,不是課本說什麼,老師就得跟著做什麼。


關於光合作用,我還想做的是個文創商品。有個塑膠盒,底部有小蘇打+檸檬酸產生大量CO2,葉子放在裡頭,上面有光源,也許會用紅光和藍光 LED或日光燈。照一張大頭照以後,去逛街一個小時,回來就可以拿到一張葉子照片

最後一提的是,前面做酒精是否影響呈色的實驗時,看到的特殊現象。澱粉顆粒像是做布朗運動一樣,晃得很厲害,裡頭好像有好玩的東西可以研究研究。

用tracker追蹤綠豆向光性

因為月鈴想要研究綠豆向光性,所以前幾天我特別寫了幾篇
用tracker分析植物生長動態
用startrails看植物生長

後來她試拍了綠豆向光性的影片,問說實地操作應該怎麼做。
http://www.youtube.com/watch?v=H7RIcOy3mjc&feature=youtu.be

用文字實在很難說得清楚,所以乾脆拍一段操作說明。以下這影片就是如何用tracker量測位置和角度的變化。




其實角度本來可以不用量,只要用「質點」做好之後,看θr的變化就好。影片中沒有拍到擺動的支點,意思就是莖和土壤接觸的地方,所以量角器在不同影格就得處處移。如果有拍到,我預期應該只要把量角器的端點固定在那就好,每個影格變化時只要移動其中一端就好。

我覺得有趣的是,但這延伸出一個問題,幼苗的莖什麼時候才不會跟著擺?

舉例來說,有個長10cm的幼苗,能夠隨之擺動大概只有頂端幾公分,就假設3公分好了。那麼是不是生長期間,都是只有前端3公分會擺?剩下的7公分和那3公分,在細胞和組織的層次上有什麼不同。是不是和根有成熟部、延長部一樣 ?如果要研究這件事情,顯然莖上畫記號就很重要了。

不過月鈴說,幼苗太嫩了,畫上去就受傷了,所以這點還有待突破。

如果不用商品化的縮時攝影機,那麼有兩個選擇是可以用的,一個是用webcam連著電腦一起拍,就像之前那個蝌蚪成長史,電腦上有軟體可以設定時間定時拍攝,不然就要改裝相機了。

如何改裝沒有電子快門插孔的相機,那是我之後會貼文介紹的。

投影機前的解剖模特兒

之前用iPad買了Visible Body,現在上動物生理學時,非常好用啊!無論是看哪個器官都很棒呢!

上著上著,突然想到,如果是把影像投在身上那會怎樣呢?於是就叫學生搬張椅子站在上頭,哎喲,消化系統真人模特兒就出現了。(因應個資法,所以學生一律給他黑臉,我想以後乾脆作個上面有黑條的眼鏡給學生戴好了)
IMAG0818


比起女生的體育服裝,男生的看起來要亮多了
IMAG0819


這種自動遮臉馬賽克的肌肉女,堪稱典範。但是兩隻手的肌肉配上陰影,看起來好像棒棒腿。
IMAG0820


後來,我乾脆帶件白T,直接給學生換上,效果就不用說了。
IMAG0823


這種創意也不是我獨創的,當時是有想起2010年Google在廣告他們的圖片搜索時影片
Google Demo Slam: Virtual Fashion Show


我想下次可以叫學生扮動物好了

用arduino+超音波模組測距

使用的超音波模組是HC-SR04,目前網購價錢最低只要95元,我買100元。同樣的模組價錢居然可以高到660元,購買時請多比價。

程式碼參考網址

原先的duration和distance以整數int宣告,但我需要小數點的精確數字,所以改以float宣告
test



接著為了能夠和PLX DAQ串接後以MS EXCEL呈現資料,所以修改不少程式碼。

用Excel可即時用折線圖呈現趨勢,下圖一個是xt圖,另一個是vt圖。有時候兩個時間點測量時,距離沒有改變,所以vt圖就會呈現v =0的狀態(折線上下跳動),解決方法應該是在excel中公式改寫成每10個或20個點測量一次速度改變。

test2

以下是arduino的程式碼
/*
HC-SR04 Ping distance sensor]
VCC to arduino 5v GND to arduino GND
Echo to Arduino pin 13 Trig to Arduino pin 12
More info at: http://goo.gl/kJ8Gl
*/

#define trigPin 12
#define echoPin 13
int time=0;
int row = 0;


void setup() {
Serial.begin (9600);
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);
Serial.println("CLEARDATA");
Serial.println("LABEL,Time,X");
}


void loop() {
float duration, distance;
int intervaltime=100;  //每幾毫秒測量一次
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(1000);
digitalWrite(trigPin, LOW);
duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
distance = (duration/2) / 29.1;
Serial.print("DATA,");
Serial.print(time);
Serial.print(",");
Serial.println(distance);
time = time + intervaltime;
row ++;
delay(intervaltime);
if (row > 1000)
{
row=0;
Serial.println("ROW,SET,2");
}
}


以上的程式碼重點在於超音速測距的原理,是透過arduino發出訊號給超音波模組,然後發射端就會發出超音波,當超音波打到東西再返回時,接收端收到訊號告訴arduino。arduino計算這兩者的時間差Δt,Δt再除以2,那個就是單程所費的時間。

音速的計算方式和溫度有關
c = 331.5 + 0.6 * [攝氏]
20°C的時候, c = 331.5 + 0.6 * 20 = 343.5 m/s

換算成每微秒(ųs)幾公分的話,那就是
c = 343.5 * 100 / 1000000 = 0.03435 cm/ųs

假設在20°C,arduino計算的時間差Δt為 250 ųs,那麼測距就是
 250 * 0.03435 = 8.6 cm

除了用音速直接計算,也可以用速度的倒數(pace)來計算
The Pace of Sound = 1 / Speed of Sound = 1 / 0.03435 = 29.1 ųs/cm
因此距離就可以用 D = 250 / 29.1 = 8.6 cm



作這個東西是因為暑假時參加一個儀器商辦的研習,他們用貴森森的儀器作滑車加速度的測量。我猜想那個貴森森儀器應該是用超音波測量,所以我改用arduino+超音波模組,果然可以達到相同效果。

2012年10月29日

體溫恆定的活動-體表溫度的測量

前面這篇arduino的數位溫度計沒說的是我為什麼要做這個,其實這是因為我幾週前借了一本書「From field to lab: 200 life science experiments for the amateur biologist」,裡頭有個體溫恆定的活動,讓我很感興趣。

人體的核心溫度約是37度,是身體內部臟器的溫度,平常所測的腋溫、肛溫、口溫、耳溫,都是盡可能地測最接近內部的溫度。我們的核心溫度變動不大,所以叫做恆溫動物,但我們的體表溫度,則是會隨著身體狀況而變動。


這個活動測的是體表溫度(左手食指)的變化,在平靜的時候就先測一下,隨後喝下1升的熱水,喝完就測體表溫度的變化,由於身體這時會啟動散熱機制,所以體表溫度應該會上升。等到體表溫度回到一般狀況後,再喝下一大杯冰水,或是嚼碎冰塊,然後再測一次溫度,就會發現體表溫度又降低了。


雖然我家有一大堆溫度計,不過我最想做的是用電腦圖表即時呈現的溫度計,千辛萬苦作的arduino的數位溫度計,就是要用在這啊!。下圖就是我用Arduino+ LM35+PLX DAQ+Excel,記錄下左手食指溫度的變化。

當我穿上厚外套之後,手指的體表溫度就上升了,這是因為身體要散熱,當我把外套脫掉,強逼自己吹電風扇,體表溫度就下降了。溫度的上升或下降在事件發生後10秒內就會有反應了。
溫度恆定實驗
另外還有一件更值得注意的事,我手指的溫度大約只有30度左右。如果你覺得這個數字有異常,那麼我想你和許多人一樣,對體溫有很大的迷思。(實際上這個溫度是沒問題的)



今年七月二十一日中天有一則新聞「好熱!!夏天渡輪像烤爐 生意掉兩成」,新聞影片出來沒幾天,他們自己就把影片關閉了,因為太多人說他們的記者腦殘,新聞亂報導。但事情真的是這樣嗎?

(後記,後來有人上傳影片了)

那則新聞是這樣的,記者報導的目的是說淡水渡輪非常熱,結果記者拿出紅外線溫度計測自己的手,溫度達到35度,果然氣溫好熱。

那則新聞,有人貼在PTT的joke版上,後續的回應相當多,也相當驚人!

abcde


除了PTT外,Google搜尋 好熱!!夏天渡輪像烤爐 生意掉兩成,也可以看到許多人在Blog和微網誌上的撻伐。

我說的驚人,是這些回應人的科學概念錯的驚人。那則新聞有邏輯問題,但許多撻伐的人,觀念反而是錯得更大。

新聞的錯誤在於,用紅外線量自己的體表溫度高,然後說氣溫很高,保守一點應該是說自己的體表溫度高,所以自己覺得熱。雖然自己覺得熱的時候,氣溫通常是高的,但是有些時候,反而是氣溫低,體表溫度高,像吃麻辣鍋、喝熱水、穿厚外套就是這樣啊。

肢體末梢的體表溫度和微血管的擴張和收縮有關係,身體要減少散熱,就會收縮微血管,體表溫度就會降低,反之要增加散熱,就是微血管擴張。這些都是為了要維持體內核心溫度的恆定。

大家所學的體溫37度C,那個指的是核心溫度,不是體表溫度。結果網路上許多人抱著「全身體溫都是37度C」的錯誤概念,瘋狂攻擊這則新聞,這也是很壯觀的現象啊!比起新聞事件本身,眾人的回應更值得備份下來在課堂上使用啊。



以下幾則影片,也和體溫有關係。

沒戴斗笠老農熱死 降體溫5度實測




抱冬瓜入睡ㄟ涼?生物老師:這是真的




農夫那個影片基本上沒什麼問題,西瓜這個影片,機器的誤差會有讓影片有問題。如果我沒看錯的話,那種溫度計的規格在0℃-350℃範圍內,誤差是±1.5℃。假設抱西瓜真的會降低體表溫度1,那麼這種溫度計是有可能量不出來的。


再來一個體溫的影片,這個堪稱一絕

《後宮甄嬛傳》果郡王凍涼自己的身子,抱著甄嬛為她降下高熱


躺在雪地上降低體表溫度,再用前胸來降甄嬛的高熱,這個真的只有果凍王能做到。(啊,是果郡王啊)

推薦閱讀:月鈴在新聞事件發生時,就已經發文說明了這個迷思概念的問題了

arduino的數位溫度計

以前曾經用arduino作過一個溫濕度計,不過那個在使用上還是不夠好,原因包括溫度感測器太貴、arduino太貴、無法即時秀出折線圖。

最近又開始對數位溫度計感到興趣了,所以以上的問題都有辦法解決了。首先是溫度感測器,我後來看感測器應用的書籍時得知,原來有些便宜的溫度IC可以用,足以解決我的問題,像是LM35和DS18B20,前者只要45元(網拍價可更便宜到30元,但我習慣買的那家電子材料行居然要價90元),後者DS18B20則是用30元購得。

LM35是接類比接腳,每上升1度C,就會增加 10 mv,所以直接用arduino測出改變的電壓,再轉換一下,就可以換算成溫度。

DS18B20接的是數位接腳,安裝DS18B20有點麻煩,還要先找一些library來裝,不過裝好之後就很好用了,可以用一個pin同時接好幾個感測器來同時感測。

arduino太貴的問題,後來我找到德州儀器出的MSP 430 Lauchpad ,售價只要4.3元美金,在台灣要買的話,約是160元左右,目前中文的教學網站只有一個,arduino的程式修改一下可以直接用在Lauchpad 上面,但是要用 energia 來上傳。

而秀出即時折線圖的功能,後來我從arduino的競爭者parallax那邊找到一個免費軟體 ,叫做PLX    DAQ,是 MS Excel的外掛,可以把 serial port 讀到的資料直接餵給 Excel,這樣就可以即時呈現曲線圖了。



2012年10月23日

台大博物館行動展示盒的研習活動

前些時候收到台大的博士生 淑蕙的來信

她說到台大的動植物標本館目前有個計畫,名為「台灣大學博物館行動展示盒」。計畫的目的是利用博物館內的「動植物標本」設計一系列的教學活動(對象以5年級至7年級學生為主),要讓讓標本可以「活出」博物館,進而「走入」教室場域,成為教師上課之外可以給學生延伸、補充的教學活動,以提高博物館的「使用效率」(CP值),利用相關活動重新賦予標本們「新生命」。另外,對於距離博物館較遙遠的鄉鎮地區學童,透過「行動展示盒」教學活動,也可讓他們有接觸博物館的機會。

目前此計畫已經完成兩套行動展示盒共13個教案,分別為動物展示盒(骨頭的故事共7個教案)以及植物展示盒(麵包樹的認識與應用共6個教案),每個教案可使用的教學時間約30-50分鐘不等。為了推廣給更多老師瞭解並使用,今年11月和12月舉辦了:『骨頭的故事』及『麵包樹的認識與應用』行動展示盒推廣研習工作坊

目前有兩個場次

1.台北場次:
2012/11/9(五) 13:00~17:00
地點在台大生命科學館 3F 327教室
全國教師在職進修網報名網址:
http://www3.inservice.edu.tw/index2-3.aspx
課程編號:1158064

2.彰化場次:
2012/11/16(五) 13:00~17:00
地點在彰化師範大學 格致樓 1樓 圓環教室
全國教師在職進修網報名網址:
http://www3.inservice.edu.tw/index2-3.aspx
課程編號:1158065

報名日期即日起至至11/8止,請各位有興趣的趕快手刀上網報名囉,名額有限啊!

2012年10月21日

即時頻譜分析的extraRecorder

extraRecorder

在找影片轉圖片的軟體過程中,看到阿特拉斯還有一款軟體是可以做即時頻譜分析的。雖然audacity裡頭也有做頻譜分析的,不過只能錄好以後再分析,但這款Extra.Recorder 做的可是即時分析呢!

說明:http://blog.xuite.net/sinner66/blog/25294430
下載:http://www.atlas-zone.com/software/detail/Extra.Recorder.htm

不過比較可惜的一點是,看不到頻率的數字。這個用在理化的話,就是在聲學的部份,生物的部份,可以在神經那邊講到男生女生聲音大不同。

用startrails看植物生長

雖然會用tracker分析植物生長動態了,但在向光性的表現上,植物並非是整個莖都在彎曲或伸長,如果我們要視覺化呈現出植物的莖到底是哪裡在伸長和彎曲,那麼該怎麼做?

我們只要把拍攝的影片或圖片,疊加在一起,這樣就可以得到我們要的結果了。內心有了粗淺的畫面後,接下來就是找軟體了。不會有程式設計師特別為植物生長寫軟體,但是我們可以換個角度去想,什麼樣的畫面也會需要作到疊圖呈現呢?答案就是天文攝影。

這裡用的軟體是Startrails,本來的用途是讓拍攝星軌的人,可以將30張每次拍攝1分鐘的星軌圖片,疊圖在一起,然後就可以變成拍了30分鐘的星軌圖。為什麼要這麼搞剛呢?這是因為數位相機長時間曝光太久就會出現雜訊,所以只能拍短短的,然後再組合起來。


Startrails下載網址
http://www.startrails.de/html/software.html



這個Startrails吃的檔案是圖片檔,像我之前寫的這個縮時攝影的機器,在機器裡就直接將拍攝到的圖片轉成影片,所以要拿個別圖片來分析,就得將影片轉圖片,這個就用Extra.Movie2Gif 來轉成JPG檔吧。這部份就自己操作看看吧,反正都中文。
Extra.Movie2Gif.htm下載網址。
http://www.atlas-zone.com/software/detail/Extra.Movie2Gif.htm

如果已經有了不同時間點拍攝的圖片檔,那麼就直接開啟Startrails,把圖片全部放進去




按下那個鍵,叫做Blendmode,選擇下方的Lighten Screen Blend



然後就可以跑出來結果了,但是那個是什麼鬼啊?怎麼變成像花菜。其實是因為輸入的圖片太多,疊加在一起就亂了。



所以我改成只輸入其中十來張圖片,輸出的樣子就像這樣,可以看得出來植物彎曲的部位主要是在莖的上端




接著我拿bell5之前提到的韭蘭,疊圖之後,看得出其中有一根葉子(左邊數來第5個)是改變最多的,至於右邊那盆,雖有改變,但動作不大。



這個Startrails除了可以做疊圖以外,還可以輸出縮時影片。自己用webcam或改裝相機而拍攝的圖片要轉成縮時影片,相當合用。

而在轉縮時影片時,還有一個密技,如果想要輸出的影片中出現之前畫面的殘影,那就要分兩階段來作。先在blendmode那邊選擇上面的 lighten ,把圖片輸出之後,再用輸出的圖片做影片,這樣就行了。

我會知道這個軟體呢,其實是因為我之前去參加過天文觀測體驗營,當時就想我應該有天會用到,現在總算找到它在生物學的應用了。

用tracker分析植物生長動態

今天bell5在噗浪說,她買了一個縮時攝影的新玩具,拍了韭蘭在光線下的動態,她想要算影片中某一葉片位置的改變速率(角度/時間),問說有沒有方法可以做。

一開始我想到的是用imageJ來作,不過後來想到在解析影片動態,其實 Tracker更好用。

Tracker是個物理分析的軟體,可以用在解析自由落體運動,彈性碰撞運動等,分析物體的xy 及速度、角度等變化。最近看到還有可解析長度、亮度、RGB、向量等的功能。

下載網址
http://www.cabrillo.edu/~dbrown/tracker/

若要解析某片葉子角度的變化,最好是有參考點,不過因為是試拍所以沒有想那麼多。若要做參考點,可以仿照我這篇,用油性筆等距標示,這樣有利於後續分析。

雖然沒參考點,但是還是量一下角度,用軌跡/新增/測量工具/量角器
選單_002


有一點要注意,因為要看的是隨時間的動態變化,所以要把量角器選單中的固定勾勾 拿掉
韭蘭角度變化




在每個影格量好角度之後,要進入下一影格,可以按下鍵盤中的PageDown或是影片下方有個向前一幀的按鈕。如果是測量質點的改變,Tracker這套軟體可以設定自動跳到下一幀,但因為是測量角度,所以得手動。如果覺得每幀測量一次太麻煩,也可以把那個數字改成大一點,例如改成10就變成每10幀測量一次,這樣你按下PageDown的時候,就是跳到下個10幀。
Tracker_005


我測量其中一片葉子的角度改變,測量的結果,就如右上角的圖。在圖上按右鍵,可以儲存圖片,或是按下分析,可將數據做進一步處理或存檔。


韭蘭角度變化









如果影片當中的植物動態具有參考點的話,那麼就可以做路徑分析了,我下載了這個影片
Tropism Experiment by Cameron Wright來分析

我用某株最上面的葉尖來分析,影片中的光線每12小時會變換一次方向,所以做出來的圖形就會歪來歪去。因為有參考點,所以我測量的方式就是用軌跡/新增/質點

每次測量時要按下shift,再按下滑鼠左鍵,因為有設定自動,所以就會自動跳到下一幀
螢幕擷圖存為 2012-10-21 18:36:27

按下圖形座標軸的t或x,可以有更多的選擇,像是呈現y或是速度、角度等
選單_006


也可設定同時呈現1張到3張圖。下圖是同時呈現xt圖、yt圖和xy圖。
  螢幕擷圖存為 2012-10-21 18:42:23

2012年10月18日

電視筆記-山椒與味覺

昨天看日本的ためしてガッテン時,他介紹《世界が驚く万能調味料 シビれる美味さに感動!


主角是山椒(Zanthoxylum piperitum,芸香科,果實可拿來當調味料。好像就是台灣所稱的胡椒木。

以下是電視節目上說的
山椒對舌頭產生的「麻覺」是透過觸覺傳遞的,辣椒則是痛覺傳遞的。 吃了山椒可以活化大腦皮質的味覺區,讓食物味道更濃。比如加在生魚片上、豆腐上,甚至牛奶中,據稱可以更容易吃出食物的味道。這點我沒親自體驗,實在不懂那種感覺。

不過我倒是可以用別的試試看,節目或是書裡(食物與廚藝,香料那本p.250 或英文版這邊goo.gl/G1kb0)有寫山椒裡的山椒素(sanshool)對舌頭感覺,就像是舌頭碰到9V電池一樣的痲感。

手邊沒山椒,電池倒是有一堆。我拿出電池準備要舔的時候,還真是心驚驚。舔下去之後,不會痛,就是有點麻麻的,就像是麻辣鍋的痲感那樣,不過微弱很多。我接著吃了一點科學麵,的確有覺得味道比本來強烈,但沒做雙盲測試,也可能是我的錯覺。

節目上所說的論文是指這篇,不過我怎麼覺得節目上說的跟我讀這篇論文的感覺不太一樣呢?
Pungent agents from Szechuan peppers excite sensory neurons by inhibiting two-pore potassium channels 

「水是溶劑」的活動

今年教養分的時候,在講水是溶劑的時候,我做了一個活動讓學生體驗「溶劑」

發給學生每人半張衛生紙擦乾舌頭,然後讓他們抓把鹽放在舌頭上,計時看多久之後會有感覺,此外還有用葡萄糖做同樣的事情。

這時學生就會驚訝的發現花了很久時間,都沒有鹹味,直到碰觸到口水後,才有鹹味。而葡萄糖的體驗,他們也發現奇怪的現象,葡萄糖放舌頭上後,會立刻有涼涼的感覺,但甜味是很久才出現的。如果是水裡有口水直接含著葡萄糖,那麼就會同時感覺到涼感和甜味。

我問學生怎麼解釋這個現象,有趣的是學生居然會覺得口水是催化劑,或是口水可以分解糖。講解前先做活動讓學生思考回答,好處就是可以預先探知學生的迷思概念,但有時某些現象要解釋還真是要有些背景知識啊。

離心管內的糖測定實驗

最近上到了醣類測定的實驗,我好幾年前就在想怎麼在普通教室裡進行這些實驗,所以一直在試材料和方法,曾經寫了這些
本氏液做糖的檢定-精簡版
本氏液檢驗澱粉和唾液的反應-精簡版
改良「酵素的作用」實驗-含冰塊與水浴槽DIY

我看到K's理科実験室的Koichiro老師幾個月前找了一個很棒的材料來進行實驗,那就是離心管microtube。這個東西,以前我們都叫eppendorf,不過後來我才知道eppendorf是公司的名稱。

IMG_0365

離心管的優點是容量小、可加蓋,人手可一管。無論是做葡萄糖的測定,或是做唾液分解澱粉的測定都可以使用。雖說管子小,吐口水不太方便,但是反正每人一管,只要吐一點點就行,所以也沒太大困擾。

要恆溫也沒什麼困擾,一個小燒杯就可以裝好幾管了。
IMG_0367



本氏液呈色要加熱也算小事,只要有電磁爐或是任何可插電加熱的鍋具都行(跳蚤市場有好多便宜的好貨),反應時間不到3分鐘。
IMG_0364


所以你說這實驗會不會很花時間呢?其實材料方法弄好,這實驗甚至可以邊上課邊進行。
IMG_0366

不過要注意一件事,管子加蓋丟進鍋子裡煮的時候,有些會爆開,我猜想是裡頭空氣受熱膨脹。後來我要學生把液體多加一點,水溫不需沸騰,就沒有爆炸事件發生了。

我買的這種離心管是2ml的,一支一元左右,裝反應物超省的,也算是節能減碳的微型實驗吧?

白等了薜荔

如果有人養母雞就為了等待牠下蛋來吃,結果經過好幾年之後,發現那隻雞居然是公的,那會是什麼感覺呢?

我最近就有這種感覺啊,雖然我沒負責養雞,但是我也付出好幾年的期待啊!這篇的主角是校園裡的薜荔生長史裡頭的那個薜荔。

幾個月前,因為警衛詢問我警衛室旁邊那植物是什麼時,我跟他說那是薜荔,我一直好想採下來作凍,可是都採不到。結果上週五,警衛先生拿了一杯薜荔的隱頭果給我,他說是他發功採下來的。
IMG_0346

雖然還沒成熟到可以曬乾來剝子的時候,但我還是想試試看,於是拿了枝剪一剪,沒想到裡頭居然是這個樣子啊!這是雄的榕果啊!
IMG_0347


切了一個不夠,我乾脆把所有的都拿來切,果然通通都是公的啊。
IMG_0349


薜荔是雌雄異株的植物,雄株就只會結雄榕果,榕果裡靠近小孔的是雄花(上圖白色處),接近柄的是蟲癭花(上圖咖啡色)。學校那面牆上的薜荔,有可能都是同一株長出來的,如果真的是這樣,那就代表我的薜荔凍之夢破碎了。

用收音機磁頭來刷卡



我真的是隨便什麼東西都會讓我有興趣耶,兩天前在Youtube上隨便看到這則影片,我立馬上拍賣網站去找二手錄音機,我也想要來試完刷卡啊。

用磁頭讀磁卡或磁帶的原理都一樣,磁頭裡頭有線圈,當刷過磁卡或磁帶之後,磁卡(磁帶)上面的微小磁場會引起感應電流,我們只要把磁頭接上一個3.5mm的耳機插孔,然後插到電腦用audacity來錄音,就可以把那些電壓變化錄下來,這樣就可以解出磁卡或磁帶裡頭的碼,但是那些碼代表什麼意義,就還要用其他的軟體去解譯了。


後來我沒從網拍上買卡帶放音機,而是從新竹的跳蚤市場買到的。我趁著假日去買了一個放音機回來玩,要價只有幾十元而已。離開店之後,我還折回去問老闆有沒有賣卡帶,畢竟我也想試玩磁帶。結果老闆沒有把錄音帶陳列在架上,他們是把錄音帶另外收起來,因為會有人大批收購拿到台北中興橋還是哪個橋下去賣。後來老闆看我只要隨便一個錄音帶都好,所以就給了我一個唸經的錄音帶,看來是發現我這個人太污穢了,要來沈澱一下我的心靈。

我現在的學生大概都沒看過磁帶,更別說看過這種放音機了。這個我已經把外側的殼拆掉了,接著就是要拆那個磁頭出來。


不過後來我沒有把磁頭整個拆下來,我是連著機器的放大電路一起留著,這樣我就可以把電壓訊號再放大。


全部拆出來,其實已經看不出來它曾經是放音機了,我們只要音源線接著,拿著磁頭去刷旁邊的磁帶,立刻就會放出歪七扭八的聲音了。歪七扭八是因為刷磁帶的時候,沒有辦法像收音機的馬達那樣規律而長時間,所以頂多就是刷出一句忽高忽低的句子。



在audacity上錄下的磁場訊號就是這個樣子,這個是我拿去刷高鐵票背面錄下來的。



再放大一點來看,會看到出現了不同的波型,我猜測其中一種是代表0,另外一種代表1。



磁頭除了去拆放音機以外,也有另外一種東西可以拆,那個就是MP3轉車用卡匣音響轉接器。我猜很多人不知道這是做什麼的,在很久很久以前,大概是清朝的時候(啊?),那時候的車子裡頭裝的都是卡匣音響,後來MP3播放器出現在市面上之後,就有發明出這個東西,只要插上MP3,再把這個像卡帶的東西插到車用音響中,就可以讓車子播放MP3了。

把它拆開來之後,大概就猜得出運作原理是什麼了,其實卡帶裡的齒輪是轉心酸的,跟放音完全沒關係,重點是那個磁頭。當音樂的訊號進入線路之中,就成了電壓訊號,到了磁頭就變成磁場訊號。然後車用音響又會把磁場訊號轉變成電壓訊號,再把電壓訊號變成音樂。
 

直接把這個磁頭連著3.5mm接頭拆下來,就可以當做刷卡用的磁頭了。不過要注意,這個磁頭的接線很細很細,所以拆下來之後,最好用熱溶膠在上面弄一團固定保護線路。

我把手邊有的各種磁卡像是車票、信用卡、學生證統統拿來刷,每個都可以讀到訊號。突然間我就領悟了盜刷的原理了,只要把錄到的訊號透過磁頭,去磁化別的磁帶、磁卡,這樣就可以藉此盜刷了啊。難怪,後來磁卡式的金融卡轉變成晶片式的了,畢竟這樣也比較安全啊。

參考網址
http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_stripe_card


你可能對這有興趣

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...