糖和太阳镜

2020-03-17 09:22
中国科技教育 2020年1期
关键词:光波塑料薄膜太阳镜

使用电脑时戴墨镜似乎并不是个好主意,但如果你的眼镜使用正确,它可以成为一个非常棒的实验!

实验条件及材料

带有LCD屏幕的计算机

偏光太阳镜

1罐葡萄糖浆(glucose syrup)

活动步骤

(1)把葡萄糖浆瓶子上的标签取下来。

(2)打开你的电脑,想办法把屏幕变成白色,可以通过改变你的桌面背景,创建一个空白的图片文件,打开一个新的文件或在互联网上查找一张白色的图片。

(3)戴上太阳镜,看着屏幕。把你的头左右倾斜一下。

(4)把葡萄糖浆罐放在屏幕前仔细观察一下,它呈现出什么颜色?当你旋转罐子时颜色会随之改变吗?当你转动你的头时,它会发生改变吗?

活动概述

光波

你可能听过人们谈论光波。光在什么方面像波?它很像画在纸上的波浪线,从起点移动到终点。光波有些像高度,有高有低,但它甚至比纸还薄!

偏光的乐趣

如果你把光波想象成比纸还薄,把你的偏光太阳镜想象成一把梳子,纸可以夹在梳子的齿间,但必须转动或旋转的方向正确。

当光线照在你的偏光太阳镜上,并以正确的方式旋转时,光线就会进入你的眼睛。如果光线以一定的角度照射,那么就有2种选择,光要么旋转以适合的角度通过偏光的“梳子”,要么它就变成了热量。光线越接近直角,它就越有可能旋转并穿过太阳镜。

太阳镜和屏幕

液晶显示器(LCD)电脑屏幕和电视机都使用偏光镜片,类似于你的太阳镜。结果就是,来自LCD屏幕的光被极化了,这意味着所有的光都向着同一个方向旋转。

如果你的太阳镜与屏幕对齐,它就会让所有的光通过。当太阳镜旋转时,你可以“关掉”越来越多屏幕上的光线!

一点点糖

这种糖浆是由葡萄糖制成的,葡萄糖是糖的一种,糖可以使光波旋转,但它不能均匀地旋转所有的颜色。你的太阳镜会挡住一些颜色,而让其他颜色通过,这取决于光线被旋转了多少。

接下来做什么?

你也可以在其他透明物體上尝试这个实验。透明的塑料物体能产生冷色吗?玻璃杯、水或蜂蜜会发生什么样的情况?

空气炮

你想不想用一股空气接近并触摸到某样东西?你在几米开外就能感觉到这个小小的空气炮射出的空气漩涡!

安全注意事项:本次实验活动会使用锋利的小刀,你需要一位成年人协助实验。

实验条件及材料

●纸杯

●笔

●小刀

●塑料薄膜

●橡皮筋

●剪刀

●废纸、金属箔或羽毛

●成人的帮助

活动步骤

(1)把杯子倒过来,在底部画一个圆,离杯底边缘大约1厘米远。

(2)请一位成年人用小刀小心地把这个圆切下来。

(3)用塑料薄膜盖住杯口,然后用橡皮筋把塑料薄膜固定在杯口上。

(4)用剪刀小心地剪掉边上多余的塑料薄膜,这样就不会碍事了。

(5)拿一些废纸,把它们对折,然后将它们立起来放在四周作为射击目标。也可以用羽毛或1日的金属箔当射击目标。

(6)要发射空气炮,先把炮眼对准目标,然后轻敲塑料薄膜。你可以从大约50厘米处开始实验,逐渐向后移动。

(7)若想要产生强烈的脉冲,请在每次敲击前拉紧塑料薄膜。通过练习,我们可以用空气炮击中2米外的目标!

活动概述

在没有空气炮的情况下,弹弹手指只能将空气推进一两厘米。无论我们怎样用尽全力吹气,都无法仅靠吹气就将一根羽毛移开2米远。那么为什么空气炮这么好用呢?

第一步就是放大。你的指尖很小,不会推动太多空气,但当你敲击塑料薄膜时,你突然推动了一个更大的区域,这意味着你推动了更多的空气。一股气流通过挖掉的圆洞从杯子里逸出,由于圆洞比塑料薄膜小,空气就会加速流出——因此你得到的空气脉冲更大、更快!

这个设备还有关键的一点。当短而尖锐的空气脉冲离开杯子时,它会形成一个甜甜圈形状的气流,称为涡流环,这个空气形状非常稳定,更大的涡流环在消散前可以移动数米。

某些种类的海豚会吹出泡泡漩涡环,甚至一些火山也被发现曾喷发出充满烟雾和蒸汽的火山圈!

(NiNi编译)

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