162 吹著泡泡的小馬克斯威爾看到泡泡在陽 光下五彩繽紛，顏色變幻又引起他的好奇 心，他又拉住阿姨問：『為什麼這泡泡上會變 出好多顏色？』 阿姨無言以對，牽著小外甥去找他的媽 媽，說：『你這孩子問個不停，你來回答吧！』 媽媽也解決不了小馬克斯威爾的問題，她讓 孩子去找爸爸。 爸爸想了想，從書架上取下一本書，問 小馬克斯威爾，『你認得上面的字嗎？』 小馬克斯威爾唸道：『光學。艾薩克•牛 頓』爸爸對孩子說道：『這是牛頓寫的書，專 講光的道理。你長大後讀這本書，就都明白 了。』 這是馬克斯威爾和牛頓的第一次相遇。 之後，在劍橋大學，在物理界，馬克斯威爾 繼續踩著牛頓的足跡前進。 馬克斯威爾和牛頓一樣，都是英國劍橋 大學三一學院的校友及老師。牛頓1661 年進 入劍橋大學三一學院(Trinity College)就讀， 之後在劍橋大學任教。1850 年，馬克斯威爾 進入劍橋大學三一學院，1871 年受聘為劍橋 大學物理學教授。 馬克斯威爾和牛頓都對顏色理論有突破 的見解。1666 年牛頓以三稜鏡分解太陽光， 發現其由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等七 種色光所組成。為了解釋他的白光理論，牛 頓設計了一個上面有各種顏色的色盤，旋轉 後就變成白色。馬克斯威爾在陀螺上塗顏 色，旋轉陀螺，證明自然界裡的大多數顏色 都可以用綠紅藍三原色按照不同的比例調配 而成。1861 年，馬克斯威爾利用三原色光的 混合法，製作出全世界第一張彩色照片。 馬克斯威爾在電磁理論方面的工作可以 和牛頓在力學理論方面的工作相媲美。1687 年，牛頓出版《自然哲學的數學原理》，以三 大運動定律和萬有引力定律為基礎，建立了 完美的力學體系。 1873 年，馬克斯威爾出 版《電磁學通論》(Treatise on electricity and magnetism)一書，這是一本集電磁學大成的 劃時代著作，全面總結了十九世紀以來電磁 學成就。 和牛頓不同的是，馬克斯威爾英年早 逝。1879 年 11 月 5 日，年僅 48 歲的馬克斯 威爾因病去世，到天上與牛頓相會去了。
參考文獻
1. 郭奕玲、沈慧君編：電磁場理論的奠基人 － 麥 克 斯 韋 ， 凡 異 出 版 社 ， ISBN 957-694-344-2。周公再見
林宣安
台中縣自然科輔導團壹、前言
這應該可以算是「馬蓋先的炸彈」(刊載 於科學研習雜誌四十卷第五期)續篇！實驗心得
163 很多老師可能都和我有同感，「現在的學 生似乎比老師還要忙碌！」每天上課時似乎 永遠都處於睡眠不足的狀態，打瞌睡的比比 皆是！難道真的是上課太無聊，亦或者是晚 上外務太多；忙著交際應酬、忙著上網交友、 忙著線上遊戲、忙著打工賺錢……，好像就 是沒有忙著用功讀書！ 筆者的學生其實就有不少是這樣的情 況，如何提醒學生不要睡著，又能兼顧學生 的自尊與教學氣氛？這樣的想法在心中想了 許多年，也曾被幾個好友揶揄，「你不是很會 發明？我們可是很期待呢！」或許就是這樣 的壓力和「使命」吧，就在一次靈光乍現， 真的讓我完成了！ 筆者曾利用水銀開關製作了「馬蓋先的 炸彈」，就是利用水銀可以導電且易流動的特 性，只要裝置失去平衡，水銀就會碰觸導線 「引爆炸彈」，同樣的原理，我們就可以來製 作一個「防瞌睡裝置」。 在製作之前首先我們必須先對水銀的性 質有一個初步的了解。
貳、水銀的性質
汞，俗稱水銀，化學符號 Hg，原子序 80，原子量 200.59，密度 13.6g/cm3、熔點 -38.83℃，沸點 356.73 ℃，在常溫常壓下為 銀白色的液態過渡金屬，外觀上容易因為本 身強大的內聚力及重力的影響形成扁球狀， 且流動性佳。 汞 在 地 殼 中 含 量 相 當 稀 少 ﹝ 約 佔 4×10-5%﹞，通常以硃砂（HgS）、氯硫汞礦、 硫銻汞礦和其它一些與硃砂相連的礦物存 在。工業上製作元素汞的方式是將硃砂在流 動的空氣中加熱可以將汞還原成氣態，溫度 降低後便會凝結成液態。 汞導熱性能差，但導電性能很好。和大 部分的金屬容易形成合金，包括金和銀，但 不包括鐵。這些合金一般稱為汞齊。 汞最常用被應用在製造工業用化學藥物 以及電子或電器產品中。另外還有溫度計 ﹝尤其是在測量高溫的溫度計﹞、水銀開 關、殺蟲劑、牙醫用的汞齊﹝現在幾乎已經 不使用了﹞、防腐劑、在一些電解設備中充 當電極、電池和催化劑、氣態汞被用在汞蒸 氣燈或日光燈中。 汞是一種生物累積的毒物，很容易經由 皮膚及呼吸道、消化道吸收，水俁病就是汞 中毒的一種。汞會破壞中樞神經組織，對口、 粘膜和牙齒有不利影響。長時間暴露在高汞 環境中可能導致腦損傷和死亡。儘管汞的沸 點很高，但在室內溫度下飽和的汞蒸氣已經 達到了中毒計量的數倍。因此在操作汞時要 特別小心。盛汞的容器要防止它溢出或蒸 發；加熱汞一定 要在通風和過濾良好的環境下進行。此外， 有些汞的化合物會自動還原為純汞，而純汞 會蒸發，要特別注意。 在常溫常壓下，純汞和空氣接觸後容易 氧化形成氧化汞；氧化汞又極易形成小顆粒 增加表面積造成汞散逸的危險參、所需器材
門窗警報器、水銀開關、三通活栓、耳 掛式耳機、銲槍、銲錫、瞬間膠、熱熔槍、 熱熔膠、泡棉雙面膠帶肆、製作及操作方法
我們直接利用市售的門窗警報器(磁簧 控制)當作主體，在電路上連接上水銀開關， 利用水銀開關控制裝置的平衡，將裝置掛在 耳朵上，若不小心打瞌睡時，就會使裝置失164 去原本的平衡狀態，水銀馬上接通電路，警 報器便會放聲大響！保證讓你瞬間驚醒。 1. 將門窗警報器外殼拆下，僅留下內部的 電路版、蜂鳴器、電池(盒)。 2. 將耳機的耳掛裝置拆下後利用瞬間膠固 定在蜂鳴器上，另一邊再以泡棉雙面膠 帶固定電路板。 3. 將三通活栓如下圖所示裁去不要的部 分，並將電池盒以熱熔膠固定在裁好的 活栓上。 4. 將水銀開關接腳的一端朝向前方(耳掛掛 上耳朵時的方向)，利用熱熔膠固定在電 池盒上。 5. 將電池盒的導線剪斷後串聯上水銀開關 的導線。 6. 將裝置戴上耳朵，旋轉電池盒(水銀開關) 調整出適當的靈敏度即可。向下(前)靈敏 度高，向上(後)靈敏度較低。 圖1：依圖示將部份裁掉 圖2：將電池盒固定在裁好的活栓上 圖3：另一端固定在電路版上 圖4：將水銀開關固定在電池盒上 圖5 在電池盒 上串聯水 銀開關
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