让中学生初步感受'生物光子学'的学科魅力r——以'偏光照射下铜绿丽金龟体表颜色变化的实验观察'为例

摘要

光具有圆偏振态这属于光学学科的范畴,而自然界中铜绿丽金龟的体壁颜色研究属于生物学科的范畴.有意思的是,铜绿丽金龟的体壁颜色对不同旋向的圆偏振光具有不同的表现.当用左旋圆偏振滤波片时,其体壁的绿色会加深;当用右旋圆偏振滤波片时,其体壁会改变颜色,变为棕黑色.基于一套简单的实验装置,即将四分之一波片和偏振片结合起来,通过旋转它们的夹角,实现了光波从左旋圆偏振态逐渐变化到右旋圆偏振态,从而清晰地观测到铜绿丽金龟体壁的颜色由深绿色逐渐变化到到棕黑色的这一有趣的动态过程.该实验演示有利于激发学生特别是高中生对生物光子学这一学科的初步认识和研究兴趣.