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文 | 魔力科学小实验,本文为原创,欢迎关注及转载分享。
早晨,太阳光经过约8分20秒的长途跋涉,穿过大气层到达地球,照在林间投下道道笔直的光影,这是我们对于光线沿直线传播最直观的感受了。大到日食、月食等自然现象,小到手电筒、汽车灯等生活日常,都是光线沿直线传播的例子。当然,在某些情况下,光线同样也会拐弯的。此前我们做过一个实验叫做《会转弯的光线》(点击蓝字回顾),研究的就是光线为何会转弯。针对这个话题,我们今天用一套专业的光学透镜继续深入探讨。
实验所需材料
激光发射器、玻璃砖、透镜一组
实验操作步骤
1.打开两个3线束激光发射器。(千万不能对着眼睛照射,以防受伤!)
2.将6束激光对向重叠,中间放置一枚凸透镜。
3.在6束激光中间放置一块长方形玻璃砖,并变换玻璃砖的角度。
4.在3线束激光中放置一枚凹透镜。
4.在3线束激光中放置一枚平面镜。
现象及原理分析
通过上面的实验我们发现:激光在经过凸透镜后会聚到了一起,经过凹透镜后发散出去,遇到镜子反射回来,遇到玻璃砖后呈现出梦幻般的视觉效果,绚烂而神奇。
为什么会出现这种神奇的现象呢?原来,光是沿直线传播的,但遇到另一种介质(均匀介质)后,光路的方向会发生改变,改变后依然是直线传播。在非均匀介质中,光一般是按曲线传播。光线经过凸透镜后会聚到一起;经过凹透镜后光线发散出去;遇到曲面镜和平面镜后光线发生反射,遇到玻璃砖后发生折射,由于光线的不断变化因而呈现出神奇的视觉效果。
再唠5毛钱的科普
说到光线传播,总绕不过下面几个重要的概念:(全是干货,每年必考)
凸透镜:中间较厚、边缘较薄的透镜,根据光的折射原理制成。平行光线射入凸透镜,光线发生两次折射后集中在轴上的一点,叫做凸透镜的焦点(记为F)。凸透镜具有会聚光线的作用,因而又被称作会聚透镜。成像为正立放大虚像、倒立放大实像、倒立等大实像、倒立缩小实像。(简单记忆:可正可倒、可大可小、可虚可实)凸透镜可用于放大镜、望远镜、老花眼镜、显微镜、幻灯机、电影放映机、远视眼镜等领域。
凹透镜:中间厚边缘薄的透镜,两侧面均为球面或者一侧是球面一侧是平面。在光疏介质中使用时,对入射光线起到发散作用,故又称发散透镜。凹透镜成像总是小于物体的直立虚像,由于凹透镜只能成正立缩小的虚像,因此主要用于近视眼镜的制作。
光的折射:光线从一种透明介质射入另一种透明介质时,传播方向发生变化。比如筷子放入装水的透明杯中似乎断了、清澈的溪水看起来很浅实际很深,都属于光的折射现象。
光的反射:光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象,叫做光的反射。光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射。
激光:原子受激辐射的光,1916年由爱因斯坦首次发现。激光是20世纪以来人类继计算机、半导体、原子能后又一个伟大的发明,被称作“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”,被广泛应用。
脑洞时间
利用今天实验所学,开动脑筋想一想:照镜子是光的反射还是折射?欢迎留言区探讨,咱们下期见!
实验注意事项
本次实验用到激光,切勿对准眼睛照射,以免造成伤害。儿童请在成人监护下操作实验,并确保安全。
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页面更新:2024-03-29
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