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“蝴蝶效應(yīng)”：科學(xué)儀器知識(shí)運(yùn)用還需更加嚴(yán)謹(jǐn)

來源: 中國化工儀器網(wǎng) 2017-06-27 11:32:28

對科學(xué)儀器知識(shí)一知半解，很有可能會(huì)鬧出笑話，不單單是電視劇中會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)手法，高考命題也不一定足夠嚴(yán)謹(jǐn)。比如2015年的安徽高考作文命題，就因?yàn)椴涣私怆娮语@微鏡的常識(shí)而引發(fā)了爭議。以下為2015年安徽省的高考作文命題。

“蝴蝶效應(yīng)”：科學(xué)儀器知識(shí)運(yùn)用還需更加嚴(yán)謹(jǐn)
　　
　　“為了豐富中小學(xué)生的課余生活，讓同學(xué)們領(lǐng)略科技的魅力，過一把尖端科技的癮，中科院某研究所推出了公眾開放日系列科普活動(dòng)。活動(dòng)期間，科研人員特地設(shè)計(jì)了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)，讓同學(xué)們親手操作掃描式電子顯微鏡，觀察蝴蝶的翅膀。
　　
　　通過這臺(tái)可以看清納米尺度物體三維結(jié)構(gòu)的顯微鏡，同學(xué)們驚奇地發(fā)現(xiàn)：原本色彩斑斕的蝴蝶翅膀竟然失去了色彩，顯現(xiàn)出奇妙的凹凸不平的結(jié)構(gòu)。原來，蝴蝶的翅膀本是無色的，只是因?yàn)榫哂刑厥獾奈⒂^結(jié)構(gòu)，才會(huì)在光線的照射下呈現(xiàn)出繽紛的色彩？
　　
　　要求自選角度，確定立意，明確文體(詩歌除外)，自擬標(biāo)題；不要脫離材料內(nèi)容及含意的范圍作文；不要套作，不得抄襲，不得透露個(gè)人相關(guān)信息；書寫規(guī)范，正確使用標(biāo)點(diǎn)符號。”
　　
　　高考結(jié)束后，很快，網(wǎng)上陸續(xù)出現(xiàn)了來自“科學(xué)界”的不同聲音，“理工男”們通過分析，指出這一命題“不夠嚴(yán)謹(jǐn)”。
　　
　　而有關(guān)專家也指出，這個(gè)命題確實(shí)存在瑕疵。
　　
　　電子顯微鏡的原理是利用高能電子束打到樣品表面，使表層（大概是微米量級）的原子激發(fā)，然后釋放出帶有各種原子信號的背散射電子、二次電子、俄歇電子、特征X射線等。通過接收器接收電子處理這些信號得到圖像，所以是不能表示出物體顏色的，包括蝴蝶在內(nèi)。換句話說，不管蝴蝶翅膀本身是否真有顏色，電鏡照片是顯現(xiàn)不出來的。
　　
　　而我們能夠看到的所謂彩色電子顯微鏡照片（例如下面這幅電鏡圖），是后期通過計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行上色處理，是偽彩色，本質(zhì)上還是灰度圖，只是不同灰度值被定義成了不同的顏色。
　　
　　而如果用共聚焦光學(xué)顯微鏡，由于其光源是氙光源，即白光。其實(shí)際成像過程是在白光照明的條件下，對物體形貌（包括顏色）進(jìn)行綜合的成像，那么，是能夠看見蝴蝶翅膀的顏色的。
　　
　　編輯點(diǎn)評
　　
　　顯微鏡下的蝴蝶翅膀失去了色彩？這個(gè)需要全省考生根據(jù)這一材料來寫作文的高考命題居然是偽的。電鏡照片根本就是灰度圖，無論物體本身有沒有顏色，在照片中都不會(huì)顯示出來。我們能看到的彩色電鏡圖，是后期處理的。這一事實(shí)令人大跌眼鏡，看來以后高考命題人還得“多讀書”，尤其是理科相關(guān)的知識(shí)，還是嚴(yán)謹(jǐn)為上。

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