近日，備受期待的2022-2023年「發明創業獎計畫獎」和「一帶一路」暨金磚國家技能發展與技術創新大賽頒獎典禮及優秀計畫主題展覽在國家科技傳播中心舉行。
發明創業獎是2005年由科技部批準，中國發明協會設立，國家科技獎勵辦公室註冊的社會力量設獎，註冊號為國科獎社證字第0123號，由人物獎、成果獎、創新獎、計畫獎等四個子獎項組成。自設立以來，發明創業獎為國家科學技術獎、中國專利獎提名推薦了眾多優秀計畫。
深圳龍崗區龍城高級中學的學生李可、徐婧、關洪玉，在劉煜民和周波兩位老師的指導下，共同研發的「一種能消除幹擾的蜃景探究儀」計畫，榮獲了「世界智慧財產權組織獎」中的最佳青少年發明獎。該計畫旨在透過創新技術模擬並控制大氣折射現象，從而創造出人工蜃景，填補了在中學物理課堂上，缺乏有效的蜃景實驗裝置的這一缺憾。
問
這種探究儀的工作原理是怎樣的？
李可：蜃景探究儀的工作原理非常簡單，就是人工制造一個折射率隨高度改變而變化的透明擴散層，讓LED景觀燈發出的光在這個擴散層中發生折射和全反射，另一側的人眼觀察到發生折射和全反射的光後，感覺是直線傳播，因此就產生了「上位海市蜃樓」或「下位海市蜃樓」現象。
但是，要制造這個擴散層和實作操作過程的電動化卻是非常困難。「蜃景探究儀」包含有「支撐系統」、「幹擾消除系統」、「加液系統」、「配液系統」、「換液系統」、「景觀系統」、「影像采集與傳輸系統」、以及「輔助系統」等八大系統。
原理探究
問
這種探究儀在物理實驗課上的實際使用效果如何？
李可：「能消除幹擾的蜃景探究儀」的結構設計體現了新思路、新視角和新設計的要求。操作簡便，自動化程度高，實驗現象明顯，原理探究直觀。
利用這個探究儀進行探究時能提高學習興趣，吸引同學們主動探究，積極思考。能最大限度地調動同學們的知識儲備；在進行探究時能提高多種思維能力；透過探究發現新問題，形成新知識。
另外，還能用電腦即時播放實驗過程，實驗探究過程透過互聯網實作較大範圍的共享，能開展線上實驗。
問
在整個研制過程中，你覺得最大的難題有哪些？
李可：整個研制過程中，最大的難題是怎樣快速形成擴散層，提高實驗效率，增加裝置的簡便性和實用性。
我們的解決辦法是：用配液槽配制不同濃度階梯的溶液，透過水泵，經過長方形的噴淋頭，依次將不同濃度階梯的溶液噴灑在實驗槽內的細孔配液板上，因細孔配液板能漂浮在液面，隨著溶液的不斷加入，實驗槽內的液面也不斷上升。
由於水泵抽入的溶液具有濃度階梯，因此，實驗槽內的溶液也具有濃度階梯，折射隨著高度的不同而不同。
濃度階梯的數量、濃度差和高度可以任意控制，能滿足形成海市蜃樓的條件。
來源：國傳創想
