几个有趣的光学实验 探究生活中很多有趣的光现象

小实验 / 作者:花香调 / 时间:2016-12-17 00:00:00 / 9615℃

同学们,在生活中,有很多有趣的光现象包含着光学原理,请你做一做,看一看,再想一想其中的科学道理。这些有趣的光学实验,不仅能提高你的动手能力,还有利于提高你的学习兴趣,有些在生活中还有实际应用呢!

●制作针孔照相机

用两个口径相差不大的易拉罐。在口径较大的易拉罐底部中央用钉子打一直径为1mm的小孔,把开口的一端放在砂纸上磨一磨,去掉前盖。把另一个口径较小的易拉罐后端放在砂纸上磨一磨,把后端去掉,再在这一端蒙上半透明纸或塑料薄膜作为成像屏。把口径较小的易拉罐蒙着成像屏的一端向里小心套进口径较大的易拉罐中,小孔照相机就制作成了。你可以让小孔对准光亮的物体,眼睛从口径较小的易拉罐口往里看,就可以看到所观察物体的像了。你也可以把口径较小的易拉罐前后拉动一些再进一步观察,看一看景物的像大小怎样变化。你如何解释景物所成的像和像的变化呢?

原理揭秘:针孔照相机的原理是光的直线传播。根据几何知识,景物所成的像和景物是相似的。屏离小孔的距离不同,相似比大小不同,所成的像自然发生大小的变化。

●镜子中有无数个镜子

取两个小圆镜(市面上能买到)正面相对,你观察镜子会看到奇怪的现象──一个镜子中有无数个镜子出现。

原理揭秘:正面相对的两个镜子甲、乙,甲相对于乙是个物体,可以在乙中成一个像,这个像相对于甲镜子又是一个“物体”,在甲镜子中成像,在甲镜子中成的像相对于乙镜子又是一个物体再次在镜子乙中成像,如此不断的有“物”出现,就有无数个大小相同的像出现在镜子中,因此,在甲、乙镜子中都能看到无数个镜子。

●一个物体在两个互成角度的平面镜中能成几个像?

取两个平面镜使其镜面相对互成角度,在两镜之间夹角处放一硬币,改变两平面镜的夹角,看看在镜子中能找到几个硬币的像。

现象:观察中发现,两个镜子之间夹角大于90°,在每个镜子中只能成一个像。两个镜子之间夹角等于90°,在每个镜子中成一个像,在镜子交角处成了一个像或者在一个镜子中看到两个像,在另一个镜子中看到一个像),(总共有三个像出现。当继续减小两镜之间的夹角,会看到每个镜子中的像的个数逐渐增加,当两个镜子之间夹角为0°时,每个镜子中又有无数个像出现。

原理揭秘:实际上,两个镜子之间夹角为0°和180°是特例。夹角为180°时,两个镜子在一个平面内,两个镜子中只能成一个像。0°时相互平行,情况和“两个平面镜镜面相对的成像观察”相同。夹角为锐角时,成像原理和夹角成0°是类似。

●制作潜望镜

用比较硬的纸箱纸板做成“Z”字形管子(拐角为90°)。在管子拐角处放两个与水平方向成45°角的平面镜。平面镜可以在玻璃店中买到,按大小让玻璃店师傅给你裁取。在纸板上开深度较浅的小槽,然后用双面胶将平面镜和纸板粘牢。成败的关键是管子是否成直角,平面镜和纸板是否成45°角。做成之后,就可以用它站着观察桌子下面的东西;有了它,就不用再俯下身子去找沙发下面掉的东西了。据报道,铁路站上的工人在检查货车车厢时,过去经常是工人师傅爬上爬下进行检查,现在用了潜望镜,就可以在地面上对车厢进行检查了。是不是很方便呢?

原理揭秘:潜望镜利用两块平面镜改变光路和成像。在水平方向观察,就好像物体就在同一水平面上,给观察带来极大方便。

●背对太阳造彩虹

彩虹一般在夏季的雨后,雨过天晴时才能看到,现在你可以自己制造彩虹了。找一个喷壶(能喷出细小的雾状小水珠),人背对太阳,手持喷壶喷水,在水雾出现的地方就可以看到彩虹了。

原理揭秘:太阳光是复色光,遇到雾状小水珠时发生色散,按照其光谱顺序出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的光带,这就是彩虹。这种现象和太阳光经过三棱镜发生色散的原理是相同的。



选自:《初中物理自制教具》
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