隐形的硬币

  当同学们到你家里来玩儿的时候,不妨用身边简单易寻的道具表演一个简单的小魔术,并请大家来解释一下这个魔术中的秘密。

  材料

  1枚硬币、透明的玻璃杯、水、小碟子、1张白纸

  步骤

  1.把1枚硬币放在1张白纸上;

  2.将透明玻璃杯中装满水,然后将玻璃杯放在硬币上;

  3.现在你能够看到硬币吗?从哪个角度看到的硬币最清晰?

  当光线进入水中后,其运动速度就会稍稍变慢

  换个角度,看不清楚硬币

  现在从侧面来看,硬币隐形

  4.在装满水的玻璃杯口放一个小碟子;

  5.试试看如果不从玻璃杯上方垂直向下看的话,能不能从别的角度看到硬币?

  原理

  我们之所以可以看到物体,是因为光线会照射到物体上,然后再反射回我们的眼睛里。但是每当光线遇到不同密度的物质时,就会发生偏折。如果光要照射到硬币,就必须经过“空气-玻璃-水(它们的密度都不同)”,然后再沿“水-玻璃-空气”返回,才会到达我们的眼睛。在这个过程中,光线每从一种介质斜射入另一种介质由于两者密度不同,都会发生一次偏折,这时硬币就看起来是在一个它本身并不存在的位置上。这种现象就叫作折射现象。

  小时候,你有没有试过在洗澡的时候,想在装满水的浴缸里抓住一个玩具,但是却发现它并不在你看到的位置上?这也是由折射造成的,当光线进入水中后,运动就会悄悄变慢。如果光线以某个角度射入水中,那么这种速度变化就会使光线偏离原来的运动路线。

  在真空状态下,光以每秒30万千米的速度直线运动,在空气中的运动速度也大致相似。但是光在透明介质(例如水和玻璃)中的运动速度会变慢。例如,光在水中的运动速度仅为每秒23万千米,在玻璃中仅为每秒20万千米。

  应用

  雨后如果出太阳的话,通常可以见到彩虹。彩虹的出现是由于来自太阳的光在经过大气层时,被大气层中的水滴折射形成的。白光是由各种颜色的光组成,当白光遇到水滴时就会分散成不同波长的色光。

  大多数被折射的光会通过水滴。但是,它们中的一部分会被水滴反射回去。被反射的光在离开水滴之时,会再次被折射。波长不同的色光被进一步分散,当光进入我们的眼中时,我们可以看到白光被分成了各种各样的颜色。漂亮的彩虹颜色是从紫色变化到红色。彩虹的颜色根据光的强度和水滴的大小而各有不同。

  位于新南威尔士州悉尼西部100千米处的蓝山,看起来就是蓝色的。这种蓝霾(Blue Haze)的产生是源于一种被称为“散射”的物理现象。蓝山上的大多数植被是桉树,这些桉树向大气层中散发油滴。当阳光接触到这些油滴时,不同波长的光就会向不同方向偏离运动轨迹。与蓝色对应的波长比红色的波长偏离得更多,这就使我们的眼睛看到更多的蓝色。

  撰文/知力记者 曹燕芳

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