彭媛媛
不知道玩手影的小朋友们有没有这样的疑问,为什么墙上影子的形状总是跟我们的手势一致呢?其实这跟光的传播特点有很大的关系,因为光在同种均匀的介质中沿直线传播。现在,让我们跟着科技馆的老师一起动手操作,用实验来证明光的传播特点吧!
实验一 偏折的光线
1.在水槽中加入适量的水,并放入少许的洗衣粉,搅拌均匀。
2.盖上水槽盖子,并在槽口露出少量空间;用打火机点燃线香,将点燃后的线香伸入槽口,待水槽上方充满大量的烟雾后,取出线香,盖严水槽盖。
3.打开激光笔,将光线分别通过水槽上方空气及下方的水(图1和图2),观察一下光线是如何传播的;再将光线斜射,同时通过上方空气和下方的水(图3),又会出现什么情况?
实验现象及原理:光在空气和水中都沿直线传播。但是,当光斜射,先进入空气,然后进入水中时,在空气与水的分界面处会发生偏折。当光从一种物质进入另一种物质时,方向一般会发生变化,即发生折射现象,本质原因是光在不同介质中传播的速度不一样。(注:当垂直入射到两种透明介质中时,光的传播方向不发生改变。)
实验二 弯曲的光线
1.在小水槽底部铺冰糖,然后在水槽中加入适量的水,等待冰糖溶解。
2.打开激光笔,紧贴水槽侧面底端,观察光线形态(图4);慢慢上移光线,观察光线在糖水中的变化(图5)。
3.将糖水搅拌均匀,然后按照步骤2再次观察光线状态(图6)。
(温馨提示:请小朋友们在家长的监护下完成实验哟!)
实验现象及原理:在糖水搅拌均匀前,当激光处于底端时,糖水中的光线是弯曲的;而處于中端和上端时,光线则是笔直的;在糖水搅拌均匀后,无论激光笔处于哪个位置,糖水中的光线总是笔直的。由于越靠水槽下方糖水浓度越高,即使在同一种物质中,当物质分布不均匀时,光线仍然无法完全沿直线传播。
同学们,上面两个实验证明,光在同种均匀的介质中是沿直线传播的。你们理解了吗?