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掰弯一束光的神秘力量,你们见识过么? | 正经玩

2017-12-23 Lixy&yangfz 中科院物理所


正经玩每周六上午会推送一个好玩的科学实验,可以由家长大朋友带着小朋友在家里动手操作。希望正经玩陪您度过每一个温馨的亲子周末,让小朋友的童年充满知识、爱和陪伴。


引子与先睹为快


话说最近

小编的基友脱单了

大家纷纷发来贺电普天同庆

但以防翻车

小编呢,就问了一句

“对了老哥,你对象男的女的?”

“老哥你这是什么话!

老子比真空中的光线还直!

“哦?是吗?

但你没听说过吧,就算是一束光

我都可以把它掰弯哦~

来给你做个实验


实验器材与实验过程


实验器材:玻璃水缸、很多冰糖、激光笔、所标杯


首先,我们在水缸中接一定高度的水

水不能太少,但太多也没有用



之后,拿起一袋冰糖

把冰糖均匀地洒在水缸的底部



撒好之后的效果图如下

小编正在补没有撒匀的地方



接下来要做的事情就是等了

但这个实验也并不需要等太久

大概要等上两个小时

两个小时后冰糖大部分都自然溶解在水中

这时我们拿起激光笔

从水缸的一侧射入一道激光

发现激光真的变弯了!

当我们向上方向入射时

可以看出激光到后面有一定程度的下弯



但是小编还不甘心

于是把水缸和糖放了一个晚上

早上醒来之后,把小师弟叫来实验室

这时的弯曲,可以说非常明显了



不甘心的小编又等了一白天

这次做出了说服力很强的结果

几乎水平入射的激光沿着曲线传播

到水池底全反射的光路都看得一清二楚

可以说激光在糖水中真的沿曲线传播



敲黑板时间!

各位同学注意

可以使激光弯曲的糖水并不稳定

拍照时稍微晃一下桌子即可能会使实验失败

因此在糖水溶解过程中不能对它干扰

一定要保持桌子系统稳定

原理解说


这个实验最重要的地方在糖水

由于小编把冰糖洒在了水的最下面

因此,冰糖率先溶解在下面的水中

才会慢慢向上扩散

而这个系统的糖浓度

一定是下面最大,上面最小

从下向上,溶液浓度逐渐减小

而溶液浓度越大,光在其中的传播速度越小

其折射率也就越大

因此,浓度梯度造成了折射率的梯度

使光线在传播时会发生弯曲

著名的“海市蜃楼”就是这个原理

海面上由于空气介质的温度有温差

光可以沿着曲线传播

人们可以从海的一边看到另一边的场景

仿佛出现的海上一般


上期回顾


NO.86 微波炉烧水

01-原子的实验分享如下:


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