曹燕芳

步驟

把1枚硬幣放在1張白紙上;

將透明玻璃杯中裝滿水，然后將玻璃杯放在硬幣上;

現(xiàn)在你能夠看到硬幣嗎？從哪個(gè)角度看到的硬幣最清晰？

在裝滿水的玻璃杯口放一個(gè)小碟子;

試試看如果不從玻璃杯上方垂直向下看的話，能不能從別的角度看到硬幣？

原理

我們之所以可以看到物體，是因?yàn)楣饩€會(huì)照射到物體上，然后再反射回我們的眼睛里。但是每當(dāng)光線遇到不同密度的物質(zhì)時(shí)，就會(huì)發(fā)生偏折。如果光要照射到硬幣，就必須經(jīng)過(guò)“空氣-玻璃-水（它們的密度都不同）”，然后再沿“水-玻璃-空氣”返回，才會(huì)到達(dá)我們的眼睛。在這個(gè)過(guò)程中，光線每從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)由于兩者密度不同，都會(huì)發(fā)生一次偏折，這時(shí)硬幣就看起來(lái)是在一個(gè)它本身并不存在的位置上。這種現(xiàn)象就叫作折射現(xiàn)象。

小時(shí)候，你有沒有試過(guò)在洗澡的時(shí)候，想在裝滿水的浴缸里抓住一個(gè)玩具，但是卻發(fā)現(xiàn)它并不在你看到的位置上？這也是由折射造成的，當(dāng)光線進(jìn)入水中后，運(yùn)動(dòng)就會(huì)悄悄變慢。如果光線以某個(gè)角度射入水中，那么這種速度變化就會(huì)使光線偏離原來(lái)的運(yùn)動(dòng)路線。

在真空狀態(tài)下，光以每秒30萬(wàn)千米的速度直線運(yùn)動(dòng)，在空氣中的運(yùn)動(dòng)速度也大致相似。但是光在透明介質(zhì)（例如水和玻璃）中的運(yùn)動(dòng)速度會(huì)變慢。例如，光在水中的運(yùn)動(dòng)速度僅為每秒23萬(wàn)千米，在玻璃中僅為每秒20萬(wàn)千米。

應(yīng)用

雨后如果出太陽(yáng)的話，通常可以見到彩虹。彩虹的出現(xiàn)是由于來(lái)自太陽(yáng)的光在經(jīng)過(guò)大氣層時(shí)，被大氣層中的水滴折射形成的。白光是由各種顏色的光組成，當(dāng)白光遇到水滴時(shí)就會(huì)分散成不同波長(zhǎng)的色光。

大多數(shù)被折射的光會(huì)通過(guò)水滴。但是，它們中的一部分會(huì)被水滴反射回去。被反射的光在離開水滴之時(shí)，會(huì)再次被折射。波長(zhǎng)不同的色光被進(jìn)一步分散，當(dāng)光進(jìn)入我們的眼中時(shí)，我們可以看到白光被分成了各種各樣的顏色。漂亮的彩虹顏色是從紫色變化到紅色。彩虹的顏色根據(jù)光的強(qiáng)度和水滴的大小而各有不同。

位于新南威爾士州悉尼西部100千米處的藍(lán)山，看起來(lái)就是藍(lán)色的。這種藍(lán)霾（Blue Haze）的產(chǎn)生是源于一種被稱為“散射”的物理現(xiàn)象。藍(lán)山上的大多數(shù)植被是桉樹，這些桉樹向大氣層中散發(fā)油滴。當(dāng)陽(yáng)光接觸到這些油滴時(shí)，不同波長(zhǎng)的光就會(huì)向不同方向偏離運(yùn)動(dòng)軌跡。與藍(lán)色對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)比紅色的波長(zhǎng)偏離得更多，這就使我們的眼睛看到更多的藍(lán)色。