香蕉為什麼看起來是黃色的？在家揭開光與漫反射的秘密
我是科學訓練員桑子研，我的每一天都是在做實驗！
照鏡子時，自己的臉能清楚地被映照出來，但如果把目光移到眼前的桌子或牆壁上，卻什麼也照不出來… 你有沒有對這件事感到好奇呢？ 🤔 其實，我們之所以能「看見」這個世界，不只靠鏡子光滑的反射，背後還有一個看似平凡，但卻超重要的現象，那就是「漫反射」。在學校學理科時，漫反射總是被「反射定律」的光芒蓋過，但它才是讓我們的世界變得繽紛又立體的主角。現在，我們就一起來動手做幾個簡單的小實驗，揭開光的魔法吧！
先來個考驗你對顏色了解的小測驗！
不論是什麼顏色再鮮豔的東西，只要在沒有光的黑暗中，就只會變成一片漆黑的影子。也就是說，想要「看見」任何東西，就一定要有光。現在問題來了：
Q：在一個漆黑的房間裡，用手電筒的光照一根香蕉。然後，讓從香蕉反射出來的光，打在旁邊的一張白紙上，這張白紙會被照成什麼顏色呢？
A：你可以看看下面這段影片，裡面有實際操作喔！
沒錯，答案就是「黃色」。
回家之後，你也可以試試看用香蕉、蘋果或青椒來做這個實驗（純粹是我喜歡香蕉，其實用什麼都可以！）。在這個現象背後，藏著一個跟我們「看見」這個世界息息相關的關鍵原理，那就是光的「漫反射」。今天我們就要深入地來了解這個神奇的主角。
鏡中的世界和我們的世界，光的行進方式有什麼不同？
首先，我們來複習一下大家都很熟悉的「反射定律」。當光線照射到像鏡子一樣表面光滑的物體時，會按照跟射入時一樣的角度，朝著固定的方向反射出去。這個現象就叫做「鏡面反射」。這就是我們在理科課堂上學到的那個著名定律。
入射角＝反射角
根據這個定律，光線就像列隊整齊的士兵一樣，優雅地朝著同一個方向前進。
然而，當光線照射到不是鏡子的一般物體，例如正在閱讀這篇文章的你的手或桌子時，光線就會往四面八方散射出去。這就是「漫反射」。但這正是科學有趣的地方！其實漫反射在我們用放大鏡都看不到的微觀世界裡，每一道光都還是嚴格遵守著「入射角＝反射角」的定律。只不過，物體的表面在肉眼看不見的等級上是凹凸不平的，所以每一道光會從不同的角度反射出去，結果就是光線看起來像是朝四面八方散射了。
科學食譜①：用雷射光來感受「看見」！
那麼，現在我們就來親身體驗一下漫反射對於「看見東西」這件事有多重要。
準備材料：
- 雷射筆
- 鋁箔紙
- 布偶或其他你喜歡的物體
- 一張白紙
步驟：
- 把白紙鋪在桌上，然後把揉成一團的鋁箔紙輕輕攤開放在白紙上。這張「揉皺的鋁箔紙」就是微觀世界凹凸不平表面的模型。
- 把房間弄暗，然後用雷射光照在鋁箔紙上。
怎麼樣？如果表面是光滑的，光線只會反射到一個點上，但打在揉皺的鋁箔紙上時，雷射光會「噗」的一聲，大範圍地亮起來，整張鋁箔紙是不是看起來都在發光呢？
這就是漫反射的力量。光線向各個方向散射，我們才能從任何角度都能看到從物體反射回來的光，進而辨識出它的形狀，知道「它就在那裡」。如果世界上所有的東西都像鏡子一樣，只會發生鏡面反射的話… 我們就只能在特定的角度才能看到東西，這個世界會變得很奇怪吧。我們能夠理所當然地「看見」物體，全都是漫反射的功勞。
科學食譜②：找出顏色的真面目！
現在我們已經知道漫反射能幫助我們辨識「形狀」了。那麼，回到文章開頭的測驗，物體的「顏色」是怎麼決定的呢？下面的實驗將帶你解開顏色的奧秘。
步驟：
- 再次把房間弄暗。
- 準備手電筒之類的白色光源，然後拿一道光去照五顏六色的布偶。
- 觀察從物體反射出來的光是什麼顏色。
例如，我們用光去照一個香蕉布偶。在黑暗中當然是看不到的，但當光打上去，反射出來的光是… 嗯，理所當然是黃色的！
這到底是為什麼呢？其實，我們稱作「白光」的太陽光或手電筒的光，就像是「光的顏料組」一樣。裡面包含了彩虹的所有七種顏色（紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫）。而香蕉皮會把白光中的黃色以外的光線都吸收掉，只留下黃光，然後將它「漫反射」到我們的眼睛裡。所以，我們的眼睛才會看到它是黃色的。
如果用光去照太陽布偶頭上的紅色部分呢？
當然，反射出來的光會是紅色的。這也是因為這個紅色部分吸收了紅色以外的光，只把紅光漫反射到我們的眼睛裡。雖然感覺很理所當然，但我們能夠辨識物體的「形狀」和「顏色」，全都是因為有漫反射這個現象。
對了，電影院的螢幕是白色的，也是為了最大限度地利用漫反射。為了讓坐在任何一個位置的觀眾都能清楚看到影像，螢幕是用一種能將光線均勻地漫反射到各個方向的特殊材質製成的。我們的生活，可以說是漫反射在背後默默地支持著呢。
我們平時使用的相機，也是透過鏡頭來收集物體漫反射出來的光線，然後形成影像。
從今天開始，當你再看到路邊的花朵或餐桌上的蔬菜時，試著想像一下它們表面正在發生的「光線大亂舞」。我們的日常生活中充滿了這麼多有趣的科學，是不是很讓人興奮呢？快回家動手試試，體驗光的神奇之處吧！✨
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