能顯像的“魔杯”(1 / 1)

你見過市場上銷售的一種有魔法的“魔杯”嗎?當你向這種杯中倒入酒時,杯底會就會呈現出栩栩如生的各種畫麵,但當你飲完杯中的酒後,畫麵也跟著消失得無影無蹤了。

當然,這些畫麵不會隨酒進入肚子,那麼這是怎麼一回事呢?

我們不妨來做這樣一個實驗,先選一隻底部內壁有明顯突起的無色透明的小空瓶,讓瓶底對準陽光,要證實這個瓶底有會聚作用!

然後放一枚硬幣在桌上,把小空瓶移至硬幣上方,通過瓶口觀察瓶底外的硬幣,你會發現硬幣被放大了!

空瓶竟成了放大鏡。當你逐漸加大瓶底與硬幣間的距離時,硬幣的像也在不斷增大,一會兒硬幣的像便不見了。這時要保持瓶與幣間的距離,接著往瓶內注入少許清水。

隨著瓶底被水淹沒,一個清晰的硬幣像便又複現了。

凸透鏡的成像規律是,物距小於1倍焦距,像為放大的虛像,且與物位於透鏡同側;物距等於或大於1倍焦距,透鏡不成像或成實像。

但透鏡焦距並非一成不變,我們可以改變透鏡周圍的介質,“拉長”或“縮短”透鏡的焦距。

在剛才實驗中,當硬幣的像不見時,瓶底與硬幣間的距離大致與透鏡的1倍焦距相等,向瓶內注入水後,猶如在瓶底凸麵上加了一個“水凹透鏡”。

“水凹透鏡”對光線的發散作用“拉長”了瓶底凸透鏡的焦距,從而使原來位於瓶底透鏡焦點外的硬幣一下進入“組合透鏡”

的一倍焦距之內,所以清水就能顯出硬幣的像了。

我們仔細觀察能顯像的“魔杯”的構成,可以發現它的杯碗底部有圓弧形的凸起,相當於一個焦距很短的凸透鏡。

這一凸起的下方不遠處嵌有一張比透鏡直徑小得多的畫麵,對照上述清水顯硬幣的實驗原理,“魔杯”顯像的秘密了,就被我們找到了。