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寻找宇宙幽灵:探索中微子奥秘——“小小伽玛科学家,中山大学理学行”实验科普内容回顾

  •   活动背景

       中山大学理学院与中山大学深圳附属学校联合举办的“小小伽玛科学家,中山大学理学行”实验科普活动,自2023年启动以来,已成功举办二十余期,陪伴众多中小学生开启科学探索之旅。本学期第三期活动,我们带领学生们走进微观世界,探寻宇宙中无处不在却又难以捉摸的“幽灵粒子”——中微子。

       2024年11月13日下午,阳光明媚,在我院学生志愿者的引领下,来自中山大学深圳附属学校中学部七年级一班的45位同学及三位老师一同走进中山大学深圳校区,来到我院位于东教学楼的公共物理实验平台,参加了一场生动而有趣的物理科普课堂。

  • 活动内容

       本次科普课堂的第一部分,由理学院侯超老师和研究生学生助理龙席同学在先进演示实验室为同学们展示了精彩纷呈的物理实验,让同学们直观感受到了物理现象产生与发展,激发科学探索的兴趣。

       通过等离子体风车、等离子体音箱、疯狂的火焰、等离子体激励器和等离子体操作等简单有趣的小实验,同学们了解了等离子体的概念,并观察到了有趣的等离子体现象。例如在“等离子体音箱”实验中,同学们看到了产生的等离子体电弧在接入手机后随着手机中播放的音乐节奏而跳动,在“疯狂的火焰”实验中,同学们直观地观察到了金属丝产生的等离子体可以让火焰产生明显的跳动,在“等离子体激励器”和“等离子体操作”实验中,同学们看到产生的等离子体发出淡紫色的光,并了解到“介质阻挡放电”这个概念;在“等离子体风车”实验中,同学们看到了风车随等离子体风转动的过程,直观地感受到了能量转换的魅力。

同学们观看等离子体发生与观测实验

       在“火花室”实验中,同学们看到了宇宙射线缪子在惰性气体中留下的明亮的火花径迹,仿佛看到了微观粒子的舞蹈,对粒子物理的世界产生了浓厚的兴趣。在“无极灯与辉光现象”的实验环节,同学们仿佛打开了新世界的大门。在无极灯放电实验中,他们好奇地看着无极灯亮起,通过老师的讲解,对无极灯的工作原理,有了初步的认识。而在直流辉光放电实验中,同学们被那柔和的辉光所吸引,他们观察到低压气体放电产生的光芒,仿佛是在看一场微观世界的灯光秀,他们对等离子体的产生和特性有了直观的认知,这种亲身体验让科学不再是抽象的概念,而是生动活泼的现实。

侯超老师演示火花室和无极灯与辉光现象实验

       接下来来到本次科普课堂的第二部分,也是核心特色内容:理学院蔡成丰老师以“探寻幽灵般的粒子”为题,为同学们带来了一场生动有趣的中微子物理知识讲座。蔡老师用通俗易懂的语言,深入浅出地介绍了中微子的特性、发现历程以及探测方法,并结合电影《奥本海默》中的经典片段,将枯燥的物理知识变得生动有趣,激发了同学们对中微子科学的浓厚兴趣。讲座过程中,蔡老师还穿插了与同学们的互动环节,耐心解答同学们的疑问,并鼓励他们积极参与科学探索,成为未来的科学家。同学们被蔡老师的精彩讲解深深吸引,积极参与互动,踊跃提问。他们惊叹于中微子的神奇特性,也惊叹于科学家们探索中微子的艰辛历程。讲座结束后,同学们纷纷表示受益匪浅,不仅学习到了中微子相关的知识,也感受到了科学探索的乐趣,更加坚定了他们学习科学的决心。

蔡成丰老师为同学们介绍有关中微子的物理知识
同学们争相踊跃的提问

       蔡老师和侯老师深入浅出、生动有趣的讲解,让同学们对这些经典物理知识有了更深的理解,收获了在场师生的热烈掌声。研究生志愿者龙席也担任小老师,帮助回答同学们的物理问题,协助老师演示实验,为课堂增添了活力。

  • 结语

       本次“小小伽玛科学家,中山大学理学行”实验科普活动,以“寻找宇宙幽灵:探索中微子奥秘”为主题,带领同学们走进神秘的微观世界,开启了一段奇妙的科学探索之旅。在活动中,同学们不仅学习了中微子相关的知识,更重要的是,他们亲身参与了实验,亲眼见证了科学的魅力,激发了他们对科学的浓厚兴趣,并坚定了他们学习科学的决心。

       作为本次活动的组织者,中山大学理学院将持续积极践行“为党育人、为国育才”的教育理念,落实“我为群众办实事”,面向周边街道社区展开更多的科普服务工作。我们将致力于打造更多优质科普活动,将科学的种子播撒到更多青少年心中,培养他们的科学精神和创新意识,为国家的科技发展贡献力量。