眼见未必是真

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  一天晚上,小璇、小博和小斐正围绕“眼见为实,耳听为虚”这个话题争论不休,最后他们请卷卷老师来评论一下。卷卷老师说:“我表演个魔术给你们看吧,看究竟是眼见为虚,还是眼见为实。”说完,他带领大家来到了书房。
  孩子们进屋后发现书桌上有一支半截的蜡烛在一个玻璃杯里面燃烧。
  卷卷老师面带微笑地说:“我的这支蜡烛很神奇,能在水里燃烧。你们信吗?”大家表示不相信。卷卷老师用大杯子往玻璃杯里面倒水。大家看着玻璃杯里面的水面逐渐上升,浸到了火焰,继续倒水——哇!水漫过了火焰,而火焰竟然没有灭(图一)。
  【实验内容】
  1.点燃一截蜡烛,滴几滴蜡在大玻璃烧杯里面的底部,把蜡烛吹灭后在杯里粘住竖直固定好。
  2.把大玻璃烧杯放在桌子一侧,左前方点燃另一截蜡烛。把玻璃板竖直放在蜡烛与烧杯中间,移动玻璃杯位置,使燃烧的蜡烛成像与杯中未点燃的蜡烛重合,这样从玻璃板前方进行观察,看上去似乎是杯中的蜡烛被点燃了(图二)。
  3.用不透光的硬纸板放在前面,把蜡烛挡住,使前方的观众只能看到蜡烛在烧杯中燃烧。
  4.然后往烧杯里倒水,直到水面漫过了火焰的高度。于是给观众的感觉就是蜡烛在水中燃烧。
  “咦?这水怎么没把火浇灭?”大家议论纷纷。
  “你们想不想知道原因?现在我就来揭开谜底。”说着卷卷老师把挡着蜡烛的纸板移开,大家从前面往侧面和后面一看,全明白了,杯子里的蜡烛在水里根本没有燃烧。
  小博:“这真的是眼睛受骗了。”
  卷卷老师:“这个实验是利用了光的反射中平面镜成虚像的道理,制造了这么一个假象,利用光的折射也能给你造成错觉。下面我给大家做两个有关光的折射的实验。”
  【实验内容】
  1.把一枚硬币放进瓷杯里。
  2.向前移动瓷杯,直到你的视线刚好看到硬币被瓷杯侧壁挡住。
  3.这时让伙伴向瓷杯里倒水,很快,硬币“上升”了,你又看到了它(图三)。
  【实验内容】
  1.杯子里装上大半杯水。
  2.把一根筷子斜放进去。
  3.从侧面观察,发现筷子在水面处折断了,从上面俯视,发现筷子向上偏折了(图四)。
  卷卷老师:“这都是光的折射现象。这些事例告诉我们,眼睛看到的东西并不是绝对可靠的,人们凭感官认识这个世界,经常会产生一些错觉。”
  小博:“我经常发现这种现象,总是觉得很奇怪,现在终于明白了。我们看到水中的东西并非实际的物体,那我们看到的是什么呢?”
  小璇:“是物体的像,是吗?”
  卷卷老师:“是的,是物体的像,准确地说是物体的虚像。”
  小斐:“水是透明的,我们的眼睛也会产生错觉啊。”
  卷卷老师:“水虽然是透明的,但是如果角度合适,它还可以把东西藏起来,让你难以发现。来看下一个小实验”。
  【实验内容】
  1.在桌子上放一枚硬幣。
  2.把空的玻璃杯放到硬币上,这时,从侧面看去,可以很清楚地看到硬币在杯底(图五)。
  3.向杯中加满水,从侧面看,硬币不见了。
  【原理解析】 这是因为硬币发出的反射光在杯壁处由于入射角过大,发生了全反射,不能进入人的眼睛的缘故。
  【知识链接】 全反射:光从光速慢的介质斜射入光速快的介质时,入射角小于折射角,如果不断增大入射角,折射角也随之增大,但折射角总是大于入射角。因此当入射角增大到一定程度,折射角就会达到90度,若再增大入射角,此时光线便不能进入另一种介质,于是全部被反射回同一种介质,这种现象叫作全反射。全反射在光通讯中有着重要应用。
  (编辑 文 墨)
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