神奇的光學(上)(1 / 3)

筷子放入水中為什麼折了

當你把筷子放入盛水的碗中時,會發現筷子從水麵處折了,這是為什麼呢?我們已經知道光在一種介質中傳播時,總是沿直線傳播的。當光遇到兩種介質的交界麵時,一部分會像皮球一樣反彈回去,叫反射;還有一部分會進入另一種介質,但是光線要發生偏折,叫做光的折射。筷子放入水中後,之所以會彎折,就是因為發生了光的折射現象。來自筷子底部的光線在從水中射向空氣中時,在水麵處會發生光的折射,使我們看到了筷子變彎的假象。

美麗的彩虹是怎麼形成的

虹是太陽光在空中水珠內發生色散而形成的。偉大的科學家牛頓告訴我們,當太陽光經過棱鏡後被分解為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的彩色光帶,稱為色散。下過雨後,大氣裏常常還懸浮著許多小水珠,這些小水珠就跟棱鏡起相同的作用,能使太陽光發生色散,形成美麗的七色彩帶——這就是懸掛在天空中的彩虹。

可能你還要問為什麼會發生色散呀?這是因為當光從空氣中射入棱鏡或者小水珠中時,光線要發生偏折,這叫做光的折射現象,而且不同顏色的光,偏折的程度是不相同的,太陽光是七種顏色的光組合而成,其中每種顏色的光經過棱鏡或小水珠後偏折程度都不相同,所以就把七種色光分解開了,這也就是色散。

彩色底片

彩色底片和黑白底片完全一樣,都是一種背後塗有感光很靈敏的溴化銀乳膠的膠片。彩色膠片與黑白膠片的不同之處在於,彩色膠片上塗有3層乳膠而不是1層。它的最上一層乳膠隻對藍色光感光,中間一層隻對綠色光感光,最下一層隻對紅色光感光。

光線照在乳膠上所成的像要等到底片在衝洗藥水中處理之後才會顯影,使用一種化學藥劑與膠片上的溴化銀起反應便產生色粒,不論是哪種膠片,在感紅光的乳膠層上所得到的色粒是“青藍”,感藍光的乳膠層上所得到的色粒是黃色,在感綠光的乳膠層上得到品紅。

色彩形成之後,便將溴化銀衝去而得到底片,與原來物體的色彩正好相反,這底片可以做正片,印在感色光的照相上。

平靜的湖麵會像鏡子一樣反射光

在遠處看湖水,我們會感到它猶如一麵大鏡子一樣反射光,耀眼奪目。類似的現象很多,清晨到戶外去散步,一眼向東方望去,遠處樓房的窗玻璃也像鏡麵一樣反射光;即或是一塊黑色的塑料板,將它平放在桌子上,接近水平方向逆光看去,也像鏡麵一樣反射光。這是為什麼呢?

不妨做一個小實驗。在做實驗前,先給入射角、反射角和法線下個定義。平麵玻璃的垂線叫法線,入射光與法線的夾角叫入射角,反射光與法線的夾角叫反射角。把一塊窗玻璃放在日光照射到的地方,先讓日光的入射角很小,用眼睛搜索反射光,發現玻璃表麵不太亮;然後轉動玻璃使入射角增大,擺動頭跟蹤反射光,我們會感覺到玻璃表麵愈來愈亮,當入射角增大到接近90度(稱為掠入射)時,會感覺到玻璃表麵亮得難以讓人睜開眼睛。

筷子放入水中為什麼折了

當你把筷子放入盛水的碗中時,會發現筷子從水麵處折了,這是為什麼呢?我們已經知道光在一種介質中傳播時,總是沿直線傳播的。當光遇到兩種介質的交界麵時,一部分會像皮球一樣反彈回去,叫反射;還有一部分會進入另一種介質,但是光線要發生偏折,叫做光的折射。筷子放入水中後,之所以會彎折,就是因為發生了光的折射現象。來自筷子底部的光線在從水中射向空氣中時,在水麵處會發生光的折射,使我們看到了筷子變彎的假象。

美麗的彩虹是怎麼形成的

虹是太陽光在空中水珠內發生色散而形成的。偉大的科學家牛頓告訴我們,當太陽光經過棱鏡後被分解為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的彩色光帶,稱為色散。下過雨後,大氣裏常常還懸浮著許多小水珠,這些小水珠就跟棱鏡起相同的作用,能使太陽光發生色散,形成美麗的七色彩帶——這就是懸掛在天空中的彩虹。

可能你還要問為什麼會發生色散呀?這是因為當光從空氣中射入棱鏡或者小水珠中時,光線要發生偏折,這叫做光的折射現象,而且不同顏色的光,偏折的程度是不相同的,太陽光是七種顏色的光組合而成,其中每種顏色的光經過棱鏡或小水珠後偏折程度都不相同,所以就把七種色光分解開了,這也就是色散。

彩色底片

彩色底片和黑白底片完全一樣,都是一種背後塗有感光很靈敏的溴化銀乳膠的膠片。彩色膠片與黑白膠片的不同之處在於,彩色膠片上塗有3層乳膠而不是1層。它的最上一層乳膠隻對藍色光感光,中間一層隻對綠色光感光,最下一層隻對紅色光感光。

光線照在乳膠上所成的像要等到底片在衝洗藥水中處理之後才會顯影,使用一種化學藥劑與膠片上的溴化銀起反應便產生色粒,不論是哪種膠片,在感紅光的乳膠層上所得到的色粒是“青藍”,感藍光的乳膠層上所得到的色粒是黃色,在感綠光的乳膠層上得到品紅。

色彩形成之後,便將溴化銀衝去而得到底片,與原來物體的色彩正好相反,這底片可以做正片,印在感色光的照相上。

平靜的湖麵會像鏡子一樣反射光

在遠處看湖水,我們會感到它猶如一麵大鏡子一樣反射光,耀眼奪目。類似的現象很多,清晨到戶外去散步,一眼向東方望去,遠處樓房的窗玻璃也像鏡麵一樣反射光;即或是一塊黑色的塑料板,將它平放在桌子上,接近水平方向逆光看去,也像鏡麵一樣反射光。這是為什麼呢?

不妨做一個小實驗。在做實驗前,先給入射角、反射角和法線下個定義。平麵玻璃的垂線叫法線,入射光與法線的夾角叫入射角,反射光與法線的夾角叫反射角。把一塊窗玻璃放在日光照射到的地方,先讓日光的入射角很小,用眼睛搜索反射光,發現玻璃表麵不太亮;然後轉動玻璃使入射角增大,擺動頭跟蹤反射光,我們會感覺到玻璃表麵愈來愈亮,當入射角增大到接近90度(稱為掠入射)時,會感覺到玻璃表麵亮得難以讓人睜開眼睛。

嚴密的實驗證明:反射光總是在入射光與法線組成的平麵(叫入射麵)內,並且反射光與入射光分居法線兩側,反射角總是等於入射角,稱為反射定律。反射光的強度與入射角有關,當掠入射時,反射光的強度幾乎與入射光的強度相等。