【演出】能從2樓打開1樓的電視嗎?用3面鏡子挑戰遙控器實驗,背後的科學原理大公開!(TBS《Nature Teacher》)
我是科學訓練師桑子研。每一天都是實驗日。
人在2樓，對著1樓的電視按下遙控器，電視居然就開了。如果這真的辦得到，是不是很酷？牆壁和地板都還好端端地在，你卻要打造一條看不見的光之道路，把訊號送到電視那裡。
先前我曾在桌巾抽拉的科學那一集，擔任TBS科學節目《Nature Teacher（ネイチャーティーチャー）》的監修與來賓。這次節目又來找我商量，我同時負責出演與監修。播出日期是10月27日（週二）。能再次和Chocolate Planet（チョコレートプラネット）一起挑戰，我真的非常開心。這次的主題是「在2樓有辦法打開1樓的電視嗎？」
地球まるごと大実験 Nature Teacher
全新企劃！Chocolate Planet與timelesz挑戰「做得到？做不到？預測問答」 Tver熱烈播送中
能從2樓打開1樓的電視嗎？用科學的力量來挑戰！
這次節目一共出了兩道問答題，我負責的是第一題：「善用鏡子，從家裡的2樓打開1樓的電視，做得到？做不到？」
- 善用鏡子，從家裡的2樓打開1樓的電視，做得到？做不到？
- 用三溫暖的熱浪，把地瓜烤得鬆軟香甜，做得到？做不到？
參加的來賓有主持人Chocolate Planet（長田庄平先生、松尾駿先生），以及timelesz的原嘉孝先生與篠塚大輝先生。而我則是以Nature Teacher的身分登場。
第二個單元的Nature Teacher是市岡元気先生，另外還有身兼熱波師與烤地瓜大使的天谷窓大（あまやそうた）先生登場。
遙控器發出的，是肉眼看不見的光
電視遙控器的前端會發出一種叫「紅外線」的光。紅外線的波長比紅光還長，人類的眼睛看不到。因為它位在「紅色的外側」，所以才叫紅外線。遙控器會讓這道光一閃一閃地快速閃爍，再用閃爍的節奏來傳達「開機」、「調大音量」之類的指令給電視。
雖然肉眼看不到，但如果你一邊按著遙控器的按鈕，一邊用手機鏡頭看著遙控器前端，有時會看到它發出白色或紫色的光。有些機種看不到，不過還是很推薦大家親自試試看！
遙控器發出的紅外線，和我們看得到的光一樣，碰到鏡子就會反射。我們就是要利用這個特性，把光從2樓送到1樓。不過，光每反射一次，就會有一定比例被鏡子吸收，變得越來越弱。所以這次我們盡量減少鏡子的數量，只用3面鏡子來挑戰。
用3面鏡子，遙控器能送多遠？
那麼，我們來稍微算一下吧。
一般來說，遙控器大約能傳到13公尺遠。假設遙控器剛發出的紅外線強度為I。光走得越遠就越擴散、越變弱，而且強度與距離的平方成反比。所以，傳到13公尺遠時，光的強度可以用下面這個算式表示。
接下來，我們把鏡子造成的衰減也算進去。假設一般的鏡子每反射一次，光的強度會變成0.8倍。用3面鏡子的話，0.8×0.8×0.8大約是0.51倍，也就是被削弱到只剩快一半。這樣一來，光傳到某個距離d時的強度，就會是下面這個算式。
電視能夠反應的光強度，和在13公尺時是一樣的。所以我們來解下面這個算式。
結果會得到d=9.3公尺。也就是說，原本能飛13公尺的紅外線，用了3面鏡子之後，強度大概只夠撐到9.3公尺左右，才有辦法打開電視。這裡的d，指的是光從遙控器出發、經過鏡子、一路到達接收器為止的總路程。
不過，這只是理想狀態下的計算。實際上，鏡子的髒汙、角度的偏差，再加上光會到處擴散，條件只會更嚴苛。
用放大鏡，把擴散的光聚起來
光還有一個特性，就是走得越遠就越會擴散。所以，為了在最後把擴散的光重新聚到接收器上，我們想出了一招：把放大鏡（凸透鏡）固定在電視接收器的前方。大家用放大鏡聚集陽光時，是不是能做出一個亮到、熱到可以把紙燒焦的光點呢？同樣的道理，我們要把擴散開來的紅外線聚集到接收器的那一點上，多少補回一些變弱的光。
那麼，到底成功了嗎？還是失敗了呢？答案就請到Tver上看看吧。
什麼是Nature Teacher？
根據TBS官方網站上《Nature Teacher》的介紹：
節目內容
【全新企劃！徹底調查身邊的小疑問——做得到？做不到？預測問答——】
Chocolate Planet與原、篠塚分成兩隊，挑戰預測「做得到？做不到？」的問答！・用三溫暖的熱浪，把地瓜烤得鬆軟香甜，做得到？做不到？
・善用鏡子，從家裡的2樓打開1樓的電視，做得到？做不到？輸的那一隊要接受懲罰遊戲，結果竟然有了撼動綜藝界的驚人大發現！？
預告影片也已經公開囉。
參考資料
想看之前播出的桌巾抽拉那一集，請看這裡。
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