光和镜子做游戏

来源 :奇妙博物馆 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yywachself
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读

是你?是我?


  和朋友分别站在玻璃的两侧,你会看到谁?是你,还是他?你会说,当然是他了。可是,再仔细想想,你在地铁的玻璃窗前、商场的橱窗前,是不是也看到过自己的身影,一如照镜子般清晰?
  科技馆里有一个展品叫作“是你是我”,讲的就是玻璃在不同光线下的反射和透射这两种现象。
  利用半透半反射膜,当自己一侧的光线强于对方一侧时,只能从玻璃中看到自己的像;当对方一侧的光线亮度大于自己一侧时,透过玻璃看到的是对方的像;当自己一侧光线与对方一侧光线的强度差别不大时,玻璃中就出現了自己的像和对方的像叠加在一起的图像。
科技馆展品“是你是我”

  我们在电影、电视剧中也常看到这种原理的应用,比如审讯室的里外间。犯人在外间受审时,警察可以在里间透过一面玻璃观察审讯情况,而外间受审的犯人对此却浑然不知。这面分隔里外间的玻璃叫单向透视玻璃,是一种对可见光具有很高反射比的特种玻璃。单向透视玻璃在使用时,反射面必须是迎光面。犯人所在的审讯室中有明亮的光线,在犯人看来,单向透视玻璃与普通镜子没什么不同,但在里间的警察却可以清清楚楚地看到审讯室内的情况。

会拐弯的眼睛——潜望镜


  如果隔着一堵厚厚的墙,怎么才能看到墙外的景象呢?在潜水艇里的士兵怎么才能侦察水面上的情况呢?其实这些问题并不难。有了潜望镜,一切就都迎刃而解了。
  照过镜子的人都知道,通过一个平面镜,人可以看到自己的像。这是利用了光的反射原理。平面镜将光线反射到眼中,你就看到了自己。利用光的反射原理,将一根方形的管子上端向前弯90度,下端向后弯90度,管子里上下拐弯处各装一块平面镜,使两镜相互平行、镜面相对且与水平面成45度角,这样就制成了最简单的潜望镜。你可以用这种简单的潜望镜观察一些之前被挡住而看不到的东西。
潜望镜原理
科技馆里的现代潜望镜模型

  当然,实际应用中的潜望镜要比上述的结构复杂,但基本原理是一样的。
科技馆里的古代潜望镜模型

  据记载,潜望镜的原理首先是由中国人发现的。公元前2世纪,我国西汉时期的一本书《淮南万毕术》中写道:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣。”意思就是取一面镜子高高挂起,镜子下面放一个盛有水的盆,院外的景物通过镜子反射到水盆里的水面上,通过水面再反射到人眼睛里,这样人就能看到院外的景物了。移动水盆或转动镜子,还可以看到院外的其他景物。这说明当时的中国人已经知道光是沿直线传播的,也掌握了光的反射规律。能够运用这些规律构思出这样一个装置,确实是很不容易的。它可以说是世界上最早的潜望镜的雏形。

  潜望镜最大的用途就是在军事上。有了它,你可以躲在战壕里或掩体后观察敌情。这样把自己隐藏起来能不易被敌人发现,避免受到直接伤害。当然,它更多的时候还是被应用在潜水艇上。

  第一次世界大战期间,潜水艇成了海上霸王。它潜伏水下,却洞察海面情况,能够出其不意地攻击海面船只。今天,核动力潜水艇已成为海军的主力,它只需补给一次燃料,就可以在海底停留数月,而潜望镜仍然是潜水艇了解海面情况的重要工具。

  当然啦!潜望镜的用途可不止于此呢!人们利用它能够间接观察事物的特点,还开辟了一些新的用途。例如意大利人雷瑞齐在考察罗马北方一处古代伊特鲁利亚人的坟场时,把一座墓室上的土层钻穿,向墓中伸入配有照明设备的潜望镜,用来观察墓室里的情况,判定这墓室是不是有发掘价值。他还在潜望镜上安装照相机,将有关的资料拍摄下来,供研究使用。

化身千万——窥视无穷


  想让自己的房间变大,可是又不能买一幢新房子,怎么办呢?来科技馆看看“窥视无穷”吧,一定能给你启发的!
“窥视无穷”中的人像

  “窥视无穷”这件展品展示了平面镜之间多次反射成像所形成的奇特效果:两面相向的镜子能在它们之间把光线来回反射。每当从一个景象射出的光线被反射时,就会产生一个比这个景象更远的像,于是形成一直延伸到无尽远处的无限重复的“长廊”。在空间较小的房子内,挂上两面相对的镜子,你就会感觉空间一下子变大了很多,和上面是同样的道理哟!

多像镜照出无数个自己


  准备材料:

  双面胶

  一副合页

  两面镜子

  一个小小的物体

  1在合页闭合面的两个金属片上分别粘贴双面胶。
  2将两面镜子镜面相对,并将带有双面胶的合页粘在位于镜子高度约二分之一处的镜子背面,用力按压合页,使其与镜子粘牢。

  3打开两面镜子,将一个小小的物体放在两面镜子的夹角处,调整两面镜子的夹角角度,观察镜内的成像有什么规律。

  科学原理:这个实验反映了光的反射原理。当两面镜子拉平时(即两镜面的夹角为180度),镜内只成一个像,相当于一块平面镜。逐渐缩小两面镜子的夹角,你会发现成像越来越多,直至两面镜子将小物体夹住不能再缩小时,会发现两面镜子里有规律地排满了该物体。其实在理论上,当两面镜子的夹角为0度时,位于其中问的物体会成无数个像。
多像镜光学原理

你知道吗?


  给你两面镜子,你能照出几个自己?1個?2个?3个?无数个都有可能!这要看你把镜子怎么放了。如果两面镜子并排放,拼成一面,当然就是1个自己。但当你缓缓转动其中一面,你会发现出现了2个自己。当两面镜子成了直角时,哈哈,3个!继续转,越来越多!当两面镜子相对平行时,就能照出无数个自己啦!

用镜子赢得战役


  公元前215年,罗马帝国的名将马塞拉斯率领着强大的海军,乘着战舰,攻打古希腊名城叙拉古。面对浩浩荡荡的舰队,小小的叙拉古乱了阵脚,国王和百姓都不知所措。可是天无绝人之路,这时城里正住着科学巨匠阿基米德。这位当时已经年过古稀的老人挺身而出,号召全城的妇女拿着自己锃亮的镜子来到海岸边。烈日炎炎下,阿基米德拿起一面镜子,调整角度,让它恰好把太阳光反射到敌人战舰的船帆上,一个亮亮的光斑清晰可见。随后,阿基米德高喊:“用你们手中的镜子把光都反射到这个亮点上吧!”妇女们都学着阿基米德的样子,用镜子把太阳光反射到船帆上,对准那个光斑。不一会儿,船帆冒起了青烟,敌舰起火了!
  不可一世的罗马帝国海军大败而归!
  今天的我们很容易就能明白,阿基米德这是利用了光的反射原理,用无数的镜子把反射的太阳光集中到一点,使得这一聚光点的温度急剧升高,从而引燃了船帆,烧毁了罗马帝国的战船,取得了战役的胜利。
其他文献
第一種碑立在宫殿的庭院中,是用石头制作的。古人通过观测石碑的影子来推测时间,它的工作原理与我们今天所熟知的日晷有异曲同工之妙。  日晷最晚在汉代出现,主要由指标和晷面组成。晷面上标有一圈刻度线,类似于手表的表盘,太阳照射指标时,会在晷面上形成投影,人们就可以根据投影的位置判断时间啦!  第二种碑竖立在宗庙里,也是石头做的。宗庙是古人用来祭祀的场所。春秋战国时,人们在祭祀时会献上煮熟的肉食,因此要提
期刊
大家好!我叫毛茗靓,今年11岁,是北京景山学校远洋分校五年级的学生。我是一个活泼开朗、爱好广泛的女孩,喜欢弹钢琴、演话剧、打羽毛球……说起我最大的爱好,还是当文物讲解员,你别看我年龄不大。我可是中国园林博物馆的常驻志愿讲解员呢!我今天来给《奇妙博物馆》的小读者讲讲“囿”字的起源与含义,希望大家能喜欢我的解说。  同学,你去过动物园Ⅱ马?如果去过,那么你对“囿”字就应该不陌生。没错,在《现代汉语词典
期刊
名楼从何来  据说黄鹤楼始建于223年,是三国时期东吴孙权出于军事目的而在长江边黄鹄矶(hújī)上修建的一座军事瞭望楼。后来随着朝代更迭,黄鹤楼逐渐丧失了军事功能,演变为文人墨客登高望远、吟诗作赋的活动场所。在此处留下的千古名篇绝句和神奇浪漫的传说故事,使这座楼阁成了自然与人文相互倚重的历史文化名楼,它自古就与湖南岳阳楼、江西滕王阁被并称为“江南三大名楼”。橘皮画鹤的传说  相传古代有位姓辛的老
期刊
一碗珍贵的面条儿  起初,有许多人认为,面条儿是从秦汉时期开始出现的,到今天不过两千多年的时间。古代人把面食统称为“饼”,所以,用水煮的面条儿被叫作“汤饼”“索饼”。但是后来人们惊奇地发现,原来面条儿的历史比这久得多!在中国,已知最古老的一碗面条儿已经有四千岁了!  2002年,一位考古工作者在青海省民和县喇家遗址的考古发掘过程中,从排序为20号的房间里,清理出不少保存完整的陶器,其中有一个倒扣在
期刊
电话发明至今140多年,电话的技术经历了几代变迁。最早出现的是磁石电话机,它们都是成对出售和使用的。磁石电话机的主要组成部件包括送话器、受话器、磁石发电机、电感线圈、电铃和电池。用户摇动磁石发电机能产生交流信号,这个信号会通过电线传到另一方的电话机上,使对方的电话铃声响起,对方听到铃声,拿起听筒靠电话机中的电池供电就可以通话了。磁石电话机是电话机家族中的“大哥”。  这种电话机我们在一些影视作品里
期刊
人類飞天第一人  相传明代有位工匠名叫万户,他因手艺超群、技术精湛而被大将军纳入麾下,专门负责军事武器的研发和改造。  当时正值火药在军事应用上的成熟期,各种新式武器,如著名的筒式火箭、“一窝蜂”等层出不穷。技有所长的万户进入军营从事武器制作,如鱼得水,前途一片光明。可惜好景不长,一直赏识万户才能的大将军遭人陷害,被革职入狱,囚禁在了一个三面环山的峡谷里。  正在大家一筹莫展之际,万户想出了一个计
期刊
我們熟知的不少词语都和“鼎”有关,如扛(gang)鼎、定鼎、问鼎、鼎力、鼎盛以及一言九鼎、大名鼎鼎、鼎足而立等。这些词大都和“大”“最”“显赫”等意义有着密切联系,究其原因,这都和鼎的形象相关。  扛鼎本义指用手举鼎,是古代的一项举重活动或杂技项目。在后代的发展中,扛鼎一词呈现出多样的比喻义,例如比喻“人有大才,能担负重任”、比喻“夺取国家政权”等。鼎是做什么用的  鼎原本是烹煮肉食的器具,最早是
期刊
天好热呀,但赵小野坚持骑自行车锻炼身体,他热得全身湿透,就买了一瓶运动饮料来,补充补充水分和营养。回到家后,妈妈端来了已经晾凉的自制酸梅汤,说:“来,尝尝我亲手做的纯天然酸梅汤吧,这在古代也是颇受欢迎的饮料呢!”  说饮料就不能不提到茶,我国是世界上最早发现并栽种茶树的国家。不过关于茶的起源却是众说纷纭,有人说在商周时期,有人说在三国时期,还有人说从汉代开始人们才喝茶、种茶,无论怎样,那时候茶的产
期刊
提起电话的发明者,很多人首先会想到美国的发明家、企业家亚历山大·格拉汉姆·贝尔 。但是,电话真的是由他一个人发明的吗?“电话之父”知多少  寻找一种能够远距离通话的方式是千百年来人类共同的梦想,直到19世纪中后期,电、磁技术的长足发展才使得这一梦想向现实迈进了一大步。这一时期,很多人都在研究一种可以传递声音的装置,取得明显研究成果的有以下几个人物:意大利人安东尼奥·梅乌奇、美国人伊莱沙·格雷、亚历
期刊
蓝印花布为何选择“蓝色”?  蓝印花布是由一种植物染料——蓝靛(diàn)染色而成的。蓝靛是由蓝草沤制而成的。早在春秋战国时期,人们就已经掌握用蓝草制靛并染色的技艺了。  蓝草生命力旺盛,非常易于种植,而且比较廉价。用蓝草染色的衣物不容易掉色,衣物的颜色越洗越明亮,因此这种染料深受百姓的喜爱。  另外,蓝靛是一味中草药,有清热解毒等功效,用它染成的衣服可以缓解蚊虫叮咬等引起的皮肤炎症。蓝草不是一种
期刊