光和镜子做游戏

李世欣

是你？是我？

和朋友分别站在玻璃的两侧，你会看到谁？是你，还是他？你会说，当然是他了。可是，再仔细想想，你在地铁的玻璃窗前、商场的橱窗前，是不是也看到过自己的身影，一如照镜子般清晰？

科技馆里有一个展品叫作“是你是我”，讲的就是玻璃在不同光线下的反射和透射这两种现象。

利用半透半反射膜，当自己一侧的光线强于对方一侧时，只能从玻璃中看到自己的像;当对方一侧的光线亮度大于自己一侧时，透过玻璃看到的是对方的像;当自己一侧光线与对方一侧光线的强度差别不大时，玻璃中就出現了自己的像和对方的像叠加在一起的图像。

科技馆展品“是你是我”

我们在电影、电视剧中也常看到这种原理的应用，比如审讯室的里外间。犯人在外间受审时，警察可以在里间透过一面玻璃观察审讯情况，而外间受审的犯人对此却浑然不知。这面分隔里外间的玻璃叫单向透视玻璃，是一种对可见光具有很高反射比的特种玻璃。单向透视玻璃在使用时，反射面必须是迎光面。犯人所在的审讯室中有明亮的光线，在犯人看来，单向透视玻璃与普通镜子没什么不同，但在里间的警察却可以清清楚楚地看到审讯室内的情况。

会拐弯的眼睛——潜望镜

如果隔着一堵厚厚的墙，怎么才能看到墙外的景象呢？在潜水艇里的士兵怎么才能侦察水面上的情况呢？其实这些问题并不难。有了潜望镜，一切就都迎刃而解了。

照过镜子的人都知道，通过一个平面镜，人可以看到自己的像。这是利用了光的反射原理。平面镜将光线反射到眼中，你就看到了自己。利用光的反射原理，将一根方形的管子上端向前弯90度，下端向后弯90度，管子里上下拐弯处各装一块平面镜，使两镜相互平行、镜面相对且与水平面成45度角，这样就制成了最简单的潜望镜。你可以用这种简单的潜望镜观察一些之前被挡住而看不到的东西。

潜望镜原理

科技馆里的现代潜望镜模型

当然，实际应用中的潜望镜要比上述的结构复杂，但基本原理是一样的。

科技馆里的古代潜望镜模型

据记载，潜望镜的原理首先是由中国人发现的。公元前2世纪，我国西汉时期的一本书《淮南万毕术》中写道：“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣。”意思就是取一面镜子高高挂起，镜子下面放一个盛有水的盆，院外的景物通过镜子反射到水盆里的水面上，通过水面再反射到人眼睛里，这样人就能看到院外的景物了。移动水盆或转动镜子，还可以看到院外的其他景物。这说明当时的中国人已经知道光是沿直线传播的，也掌握了光的反射规律。能够运用这些规律构思出这样一个装置，确实是很不容易的。它可以说是世界上最早的潜望镜的雏形。

潜望镜最大的用途就是在军事上。有了它，你可以躲在战壕里或掩体后观察敌情。这样把自己隐藏起来能不易被敌人发现，避免受到直接伤害。当然，它更多的时候还是被应用在潜水艇上。

第一次世界大战期间，潜水艇成了海上霸王。它潜伏水下，却洞察海面情况，能够出其不意地攻击海面船只。今天，核动力潜水艇已成为海军的主力，它只需补给一次燃料，就可以在海底停留数月，而潜望镜仍然是潜水艇了解海面情况的重要工具。

当然啦！潜望镜的用途可不止于此呢！人们利用它能够间接观察事物的特点，还开辟了一些新的用途。例如意大利人雷瑞齐在考察罗马北方一处古代伊特鲁利亚人的坟场时，把一座墓室上的土层钻穿，向墓中伸入配有照明设备的潜望镜，用来观察墓室里的情况，判定这墓室是不是有发掘价值。他还在潜望镜上安装照相机，将有关的资料拍摄下来，供研究使用。

化身千万——窥视无穷

想让自己的房间变大，可是又不能买一幢新房子，怎么办呢？来科技馆看看“窥视无穷”吧，一定能给你启发的！

“窥视无穷”中的人像

“窥视无穷”这件展品展示了平面镜之间多次反射成像所形成的奇特效果：两面相向的镜子能在它们之间把光线来回反射。每当从一个景象射出的光线被反射时，就会产生一个比这个景象更远的像，于是形成一直延伸到无尽远处的无限重复的“长廊”。在空间较小的房子内，挂上两面相对的镜子，你就会感觉空间一下子变大了很多，和上面是同样的道理哟！

多像镜照出无数个自己

准备材料：

双面胶

一副合页

两面镜子

一个小小的物体

1在合页闭合面的两个金属片上分别粘贴双面胶。

2将两面镜子镜面相对，并将带有双面胶的合页粘在位于镜子高度约二分之一处的镜子背面，用力按压合页，使其与镜子粘牢。

3打开两面镜子，将一个小小的物体放在两面镜子的夹角处，调整两面镜子的夹角角度，观察镜内的成像有什么规律。

科学原理：这个实验反映了光的反射原理。当两面镜子拉平时（即两镜面的夹角为180度），镜内只成一个像，相当于一块平面镜。逐渐缩小两面镜子的夹角，你会发现成像越来越多，直至两面镜子将小物体夹住不能再缩小时，会发现两面镜子里有规律地排满了该物体。其实在理论上，当两面镜子的夹角为0度时，位于其中问的物体会成无数个像。

多像镜光学原理

你知道吗？

给你两面镜子，你能照出几个自己？1個？2个？3个？无数个都有可能！这要看你把镜子怎么放了。如果两面镜子并排放，拼成一面，当然就是1个自己。但当你缓缓转动其中一面，你会发现出现了2个自己。当两面镜子成了直角时，哈哈，3个！继续转，越来越多！当两面镜子相对平行时，就能照出无数个自己啦！

用镜子赢得战役

公元前215年，罗马帝国的名将马塞拉斯率领着强大的海军，乘着战舰，攻打古希腊名城叙拉古。面对浩浩荡荡的舰队，小小的叙拉古乱了阵脚，国王和百姓都不知所措。可是天无绝人之路，这时城里正住着科学巨匠阿基米德。这位当时已经年过古稀的老人挺身而出，号召全城的妇女拿着自己锃亮的镜子来到海岸边。烈日炎炎下，阿基米德拿起一面镜子，调整角度，让它恰好把太阳光反射到敌人战舰的船帆上，一个亮亮的光斑清晰可见。随后，阿基米德高喊：“用你们手中的镜子把光都反射到这个亮点上吧！”妇女们都学着阿基米德的样子，用镜子把太阳光反射到船帆上，对准那个光斑。不一会儿，船帆冒起了青烟，敌舰起火了！

不可一世的罗马帝国海军大败而归！

今天的我们很容易就能明白，阿基米德这是利用了光的反射原理，用无数的镜子把反射的太阳光集中到一点，使得这一聚光点的温度急剧升高，从而引燃了船帆，烧毁了罗马帝国的战船，取得了战役的胜利。