·神奇的分身术之一
实验器材:一张扑克牌,一根针。
实验过程:在扑克牌上用针扎两个相距不超过3mm的针孔。然后把针放在扑克牌的背后约2.5cm的地方,用单眼透过双孔观察,你看到的不是一根针,而是两根。若在两孔的附近再扎第三个孔,当你透过这些孔观察时,就能看到三根针。扎的孔越多,看到的针越多。观察时,适当调整扑克牌(转动或改变扑克牌距人眼的距离),这种现象更清晰。
解释:由于光的直线传播,针上的光在透过不同的小孔时,在人的视网膜上形成了各不相同的物像,因而出现了神奇的分身术现象。
·神奇的分身术之二
实验器材:透明玻璃杯,硬币一枚,水。
实验过程:在透明玻璃杯的杯底放一枚硬币,再放一些水。把杯子端到眼睛的高度,再慢慢下移到某一个位置时,可以看到两枚硬币。
解释:看到的两枚硬币均为虚像,其中一枚是硬币通过水面折射而成的虚像,这枚硬币虚像比实际的硬币要高一些;另一枚则是通过杯子侧面的水折射而成的像,此时的侧面水柱相当一个凸透镜,从而形成一个放大的虚像。我们未看到硬币的“真身”,只看到硬币的两个“化身”。
·海市蜃楼
实验器材:矩形玻璃容器一个,清水,酸性定影液(或食盐水、食糖水等)。
实验过程:在矩形玻璃容器中先放入密度较大的酸性定影液,约15cm深,然后用玻璃棒导流法轻轻加入清水,约4cm深。在容器的一侧约12cm处放置一被照亮的物体,物高约5cm。从容器的另一侧不同距离和不同角度倾斜向上观看,可看到虚幻“蜃景”。
解释:因为密度较大的酸性定影液和清水的折射率不同,起初两种液面分明,可是随时间的延长,扩散作用导致界面模糊,形成了有一定厚度的扩散层,其折射率自上而下随深度而形成梯度分布。当从另一侧观看被照亮的物体时,由于光的折射现象就可看到悬挂在实物之上的虚幻“蜃景”。
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