4.以下介绍几种有趣的光学实验,教师可结合教学过程选用。

(1)、水中燃烛

有一支蜡烛立在一瓶水内烧,不免让人惊奇,其实不过是一种幻觉。如图所示的布置,把燃烧的蜡烛隐藏在书背后,不被观察者看见。烛和水瓶间放一块玻璃板隔开。这个幻觉的发生,因为玻璃不但能透光,且能反射光,所以观察者能看见反射光线所形成的蜡烛的像,直立于一瓶水中。这个原则在舞台布景中应很广泛。

 

(2)、黑球发眼光

这是一个很有趣的实验,将一个漆黑一团的球放到水里去,立刻变成一个光辉耀眼而象银一般的东西。

找一个球形的东西(最好是要比水重,易于放到水面下的材料做成的),放到煤油灯的火焰上面,让灯上的烟将它薰黑,直到整个球都铺上一层煤烟。等球冷后,将它放到盛在玻璃环的水里,当这个球一到水中,它的光泽颜色都大大改变了,颜色由黑转成白的,光泽由暗淡转到光亮。一个没有见到它未入水的情形的人,会以为这个一个磨光的银球,但将它拿出水面,依然又是漆黑一团东西。

这个实验所发生的变化虽然有点奇怪,但它的原理只是光学中的“全反射”原理。煤烟是善于吸收气体的一种炭质,所以当球入到水里时,油烟的外面还包围着一层很薄的空气。由杯外经水里的光线与这一薄层的空气层所成的角,都大于四十九度(水的临界角),所以这些光线射到薄空气层的表面时,都全被反射出来。因此看起来又白又亮。

(3)、隔掌看物

我们能从玻璃窗中看到窗外的东西,因为玻璃是透明体。但我们如果把手掌掩住眼睛,就看不到一切东西,因为手掌是不透明体。

可是,这里有一种方法,竟能使我们隔掌看物。方法如下:用硬纸卷成一个10-15cm长的管子,用右眼能从管中看出。然后把左掌竖起,靠着纸管的中部,挡住左眼的向前视线。

现在把两只眼睛都张开,用右眼从管中看出,就看到左手掌中有一个圆洞,而从这洞中可看到外面的东西。

当然,这手掌中是没有洞的,我们所看到的洞,都是一种幻觉。

(4)、眼睛受骗

请猜b图中的三个人谁高,谁矮。倘若不用尺量,乍一看一定以为前面的人矮,后面的人高,其实三个人的高矮是一样的。为什么会有如此的错觉呢?这是由于他们背后有了几根背景线,所以使我们想象出的误差。第三个人距第一个人很远,我们就以为他是最高。

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