การวิวัฒนาการของตา กล้องรูเข็ม กลจากไฟฟ้าสถิต

เมื่อวันอังคารผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมต้นได้ดูวิดีโอเครื่องพับผ้า เด็กประถมปลายได้ทายว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้าใส่ไนโตรเจนเหลวเข้าไปในลูกโป่ง เลยต่อเนื่องได้ดูวิดีโอ Leidenfrost Maze เด็กประถมทั้งหมดได้ดูวิดีโอการวิวัฒนาการของตาและได้ทดลองเล่นกล้องรูเข็ม ที่คล้ายกับตาของสัตว์บางชนิด เด็กอนุบาลสามทับสองได้หัดเล่นกลจากไฟฟ้าสถิตสามอย่างคือใช้มือดูดหลอดกาแฟ ใช้หลอดกาแฟดูดเม็ดโฟม และใช้หลอดกาแฟผลักหลอดกาแฟ 

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ คราวที่แล้วเรื่อง “ภาพขาวดำกลายเป็นสี! แบบจำลองตา ตัวอย่างประโยชน์คณิต กลไฟฟ้าสถิต” ครับ)

สำหรับเด็กประถมต้นผมเล่าข่าวเรื่องการเพาะปลูกที่ใช้พื้นที่และน้ำน้อยโดยการปลูกเป็นชั้นๆในตึก ควบคุมแสง และปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ให้ต้นไม้เติบโตเร็วครับ เป็นการเพิ่มผลผลิตเกษตรกรรมที่น่าสนใจครับ ถ้าสนใจอ่านที่ลิงก์นี้นะครับ

เด็กประถมต้นได้ดูโฆษณาเครื่องมือพับผ้าด้วยครับ อยากปลูกฝังไอเดียให้เด็กๆอยากประดิษฐ์เครื่องไม้เครื่องมือช่วยผ่อนแรงต่างๆครับ:

ต่อจากนั้นเด็กๆก็ได้ดูคลิปอธิบายการวิวัฒนาการของตา จากเซลล์ที่รับแสงได้อยู่บนผิวแบนๆรู้แต่ว่ามืดและสว่าง กลายเป็นเซลล์รับแสงอยู่ในรอยบุ๋มลงไปที่รับรู้ทิศทางของแสง จนกระทั้งเป็นตาแบบกล้องรูเข็มและตาที่มีเลนส์อยู่ด้านหน้าแบบตาพวกเราที่สามารถมองเห็นภาพได้ครับ:

จากนั้นเราก็ทดลองมองผ่านกล้องรูเข็มซึ่งใช้หลักการการทำงานเดียวกับตาของหอยงวงช้างหรืออวัยวะรับแสงอินฟราเรดของงูหางกระดิ่งครับ ผมทำมาสองแบบให้เด็กๆดูกัน วิธีทำกล้องรูเข็มทั้งสองแบบอยู่ในวิดีโอนี้ครับ:

เด็กๆสังเกตว่าภาพที่จอรับภาพจะกลับหัวครับ เหมือนกับแบบจำลองตาสัปดาห์ที่แล้ว

นี่คือภาพของหอยงวงช้างครับ ดูตามันเป็นรูๆ:

หอยงวงช้างหรือ Nautilus ครับ ตามันอยู่ตรงกลางภาพ เป็นรูให้แสงเข้าไปได้
หอยงวงช้างหรือ Nautilus ครับ ตามันอยู่ตรงกลางภาพ เป็นรูให้แสงเข้าไปได้
ตาหอยงวงช้างชัดๆครับ
ตาหอยงวงช้างชัดๆครับ

รูรับแสงอินฟราเรดของงูเหลือมและงูหางกระดิ่งครับ:

งูมีอวัยวะที่ใช้
งูมีอวัยวะที่ใช้ “มอง” คลื่นความร้อนหรือแสงอินฟราเรดที่เรามองไม่เห็นครับ มันเลยล่าสัตว์เลือดอุ่นในที่มืดได้

สำหรับเด็กประถมปลาย ผมถามว่าถ้าเอาไนโตรเจนเหลวใส่ลูกโป่งจะเกิดอะไรขึ้น เด็กๆรู้ว่าไนโตรเจนเหลวเย็นมาก (ประมาณ -200℃) และรู้ว่าถ้าวางไว้ไนโตรเจนเหลวจะกลายเป็นก๊าซไนโตรเจนเยอะแยะ เลยมีความคิดแบ่งเป็นสองแบบคือลูกโป่งใส่ไนโตรเจนเหลวจะเย็นมากๆจนแข็งและกรอบ หรือไนโตรเจนเหลวจะกลายเป็นไอจนดันลูกโป่งให้แตก เราเลยตัดสินโดยไปดูการทดลองที่มีคนทำไว้ครับ:

มีเด็กถามว่าถ้าเทไนโตรเจนเหลวลงบนมือจะเกิดอะไรขึ้น ผมบอกว่าถ้าไม่เยอะ ไนโตรเจนเหลวจะกลิ้งๆไปมาบนมือเรา เพราะด้านล่างของมันจะโดนความร้อนจากมือ กลายเป็นไอทำให้หยดไนโตรเจนเหลวลอยอยู่บนไอไนโตรเจน ปรากฎการณ์คล้ายๆกันคือเวลาเราหยดน้ำลงบนกระทะที่ร้อนมากๆ น้ำด้านล่างของหยดน้ำจะกลายเป็นไอ ทำให้หยดน้ำลอยอยู่เหนือกระทะ กลิ้งไปกลิ้งมา ไม่ระเหยหายไปอย่างรวดเร็ว (แต่ถ้ากระทะยังร้อนไม่พอ เวลาหยดน้ำโดน หยดน้ำด้านล่างจะเป็นไอแต่ไม่เร็วพอ ทำให้หยดน้ำแตะกับกระทะและเดือดฟู่ๆหายไป ไม่ลอยเป็นเม็ดๆ)

นอกจากนี้ถ้าเราทำพื้นผิวกระทะเราให้เป็นฟันเลื่อย ไอน้ำใต้หยดน้ำจะผลักให้หยดน้ำวิ่งไปด้วยครับ เหมือนในวิดีโอนี้ที่มีคนทดลองทำให้หยดน้ำวิ่งในเขาวงกตที่เรียกว่า Leidenfrost Maze ครับ:

ผมเคยเล่าเรื่องปรากฎการณ์ Leidenfrost ที่ทำให้คนสามารถจุ่มมือลงไปในตะกั่วร้อนๆโดยไม่เป็นอันตรายด้วยครับ ลองกดอ่านดูที่นี่นะครับ

สำหรับเด็กอนุบาลสามทับสอง ก็ได้หัดเล่นกลจากไฟฟ้าสถิตสามอย่างเหมือนกับสามทับหนึ่งสัปดาห์ที่แล้วนะครับ ผมเคยอัดวิดีโอวิธีทำไว้ในช่องเด็กจิ๋ว & ดร.โก้ครับ:

หลังจากผมสอนวิธีทำแล้วเด็กๆก็หัดทำกันเองครับ:

One thought on “การวิวัฒนาการของตา กล้องรูเข็ม กลจากไฟฟ้าสถิต”

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *