本次實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,我們將要了解更多關(guān)于隱形的知識(shí),在顯眼的地方藏一個(gè)玻璃罐,然后用這個(gè)罐子制造一個(gè)巧妙的錯(cuò)覺(jué),使一塊石頭看起來(lái)像是神秘地漂浮在水中。
注意事項(xiàng)
此活動(dòng)僅適合8歲以上兒童。本次活動(dòng)會(huì)在濕滑的情況下接觸玻璃制品,所以要非常小心。另外,需要穿著全封閉的鞋子,這樣即使不小心打碎了玻璃,也不會(huì)因?yàn)椴鹊剿槠軅?/p>
實(shí)驗(yàn)條件及材料
·喝水用的玻璃杯
·非常小的玻璃罐(例如一小罐果醬、蜂蜜或鳳尾魚醬的空瓶,也可以在折扣店買到)
·至少200毫升丙三醇(glycerine),也叫作甘油
·小石塊
·漏斗
實(shí)驗(yàn)步驟
(1)把小罐子放進(jìn)玻璃杯里,小心地將甘油倒入小罐子中,直到它開(kāi)始溢出到玻璃杯中(圖1)。仔細(xì)觀察,看是否發(fā)生了什么有趣的事情。
(2)繼續(xù)倒入甘油,直到液體沒(méi)過(guò)小罐子的一半高度(圖2)。再仔細(xì)觀察,看是否發(fā)生了什么有趣的事情。
(3)再次加入更多的甘油,直到小罐子被完全浸入液體中(圖3)。仔細(xì)觀察,是否還能看見(jiàn)那個(gè)小罐子?
(4)為了營(yíng)造一種更加炫酷的效果,可以在罐子上輕輕放一個(gè)看起來(lái)很重的物體,比如一塊小石頭,這時(shí)你會(huì)看到杯子里的重物是漂浮在液體中的(圖4)。
清理工作
盡管甘油是無(wú)毒的,但是把大量的甘油倒進(jìn)水槽里也是不好的。
(1)把漏斗插進(jìn)一個(gè)可以被丟棄的容器里,如果原本瓶子里的甘油用完了,可以把漏斗插進(jìn)原本裝甘油的瓶子里。
(2)小心地把小罐子從杯子里拿出來(lái),將里面的甘油通過(guò)漏斗倒入容器,把空罐子放入水槽。
(3)把玻璃杯里的甘油全部通過(guò)漏斗倒入容器,將杯子放入水槽。
(4)像洗廚具一樣清洗罐子和玻璃杯。
(5)將容器連同甘油一起扔掉,也可以用一些甘油做泡泡液。
活動(dòng)概述
玻璃是無(wú)色透明的,我們是如何看到它的呢?如果你透過(guò)玻璃觀察的話,背景看起來(lái)是彎曲或扭曲的。我們看到的是這種彎曲,而不是玻璃本身,這與水、甘油或任何無(wú)色透明的物質(zhì)是一樣的,你無(wú)法看到物體本身,只能看到它對(duì)其他物體圖像的影響。
這些現(xiàn)象都與“折射率”(refractive index)有關(guān)。折射率的數(shù)值是通過(guò)測(cè)量光穿過(guò)物質(zhì)速度的快慢得到的,數(shù)值越大意味著光穿過(guò)物質(zhì)的速度越慢。空氣的折射率很小,水的折射率較高,玻璃的折射率更高。鉆石等寶石具有非常高的折射率,這就是它們看起來(lái)非常閃亮的原因之一。
當(dāng)光在2種物質(zhì)間移動(dòng)時(shí),會(huì)發(fā)生彎曲,彎曲的程度取決于它離開(kāi)物體和進(jìn)入物體的折射率之差。本次活動(dòng)中,光從空氣進(jìn)入玻璃,再?gòu)牟AнM(jìn)入甘油??諝夂筒Aеg有很大的區(qū)別,可以看到玻璃的外部,而玻璃和甘油的折射率非常相似,所以很難看到玻璃杯里小罐子的邊緣。
(NiNi 編譯)