网传光学“隐身”方法效果探究

“隐身”一直是人类的梦想，为了实现“隐身”，科学家们突破创新，发明了各种超级材料、隐身涂层，科学爱好者们自由探索，也发现了一些“隐身”小技巧。

我查找了大量资料，发现书籍和论文上记载的都是对光学隐身技术和超级材料的研究，知识比较深奥。于是，我决定从网络上的“隐身”视频入手，用简单的实验求证这些“隐身术”的效果，分析其中的原理。

一、探究过程

（一）食用油“隐身术”

实验步骤：将150 mL的小烧杯放入500 mL的大烧杯中，此时两个烧杯都清晰可见。往烧杯中倒入食用油直至小烧杯被完全淹没，此时，小烧杯“消失”了。

实验分析：我用三线光源照射玻璃杯，观察光的传播路径。我发现倒入食用油后，光线在大烧杯中是直线传播，没有因为小烧杯的存在而发生折射。

对此，老师解释，光的传播路线与物体的折射率有关。于是，我进一步查找资料，发现食用油的折射率约为1.47，普通玻璃的折射率为1.50。由于食用油与普通玻璃的折射率接近，光在两者的交界处没有发生折射，显得浑然一体，所以我们看不到浸泡在食用油中的小烧杯。

（二）“消失”的鱼

实验步骤：在纸上画一条鱼，把鱼装入透明塑料袋中密封，将塑料袋垂直放入装满水的水槽中，俯视发现，没入水中的鱼“消失”了。

实验分析：我用三线光源进行照射，发现水下部分的光线发生了折射，在特定的角度看不到水里的鱼。

（三）塑料瓶“隐身术”

实验步骤：将1500 mL的塑料瓶装满水，把一根长19.5 cm、直径0.5 cm的木棍放在塑料瓶的正后方。移动木棍，当木棍与水瓶的距离大于90㎝时，木棍“消失”了。将木棍放在同样的距离水平移动，木棍又现身了。

实验分析：在同样的距离，木棍为什么会忽隐忽现呢？我用三线光源照射水瓶，发现光线穿过水瓶后发生了偏折，很多折射光线交叉后出现了一些没有光线经过的“死角”。我将木棍放在此区域，木棍就“消失”了！

（四）柱镜光栅“隐身术”

实验步骤 ：将一块柱镜光栅放在物体上方（前方），调整两者的距离，柱镜光栅后的物体由模糊变得不可见，实现“隐身”效果。

实验分析：我将柱镜光栅放在显微镜下观察，看到上面布满了平行的条纹，条纹有亮有暗、有粗有细。原来，柱镜光栅是由一根根细小的圆柱状凸透镜排列组成，每一根柱状凸透镜都会把背后的物体压缩成一根细条，当透镜数量足够多时，物体就会被分解成无数根相同的细条，让人看不见，从而达到“隐身”效果。

二、实验结论

经过多次实验，我发现“隐身术”与光的传播路径、物体的折射率等都有关系：如果两个物体的折射率相近，就可以让其中一个物体“隐身”；当光发生折射或反射时，物体没有出现在光的传播路径上，也可以实现“隐身”。在多种“隐身术”中，利用柱镜光栅实现“隐身”的方法局限性小、操作简单。

三、应用价值

长辈们经常说家里有些物品不美观，于是，我用柱镜光栅制作了一个“隐身盒”，将它挡在物体前，物品就看不见了。

指导老师 吴剑辉 纪艺璟

专家点评

黄新阶 正高级教师、全国优秀教师、湖北省首批十大名师

祖翌涵同学精心挑选了4种有趣的“隐身术”，通过实验验证“隐身”效果，并揭示影响“隐身”效果的关键因素为光的传播路径、物体的折射率等。其题材饶有趣味，方法别具一格，过程详尽无遗，结论真实可信，表述精准恰当，是一篇水准很高的小学生科学实践报告。

（栏目编辑：李瑚）