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光现象小实验一、小孔成像二、镜中镜三、水中燃烧的蜡烛四、折断的铅笔五、肥皂泡上的色彩  

2014-10-26 19:09:59|  分类: 小实验小制作 |  标签: |举报 |字号 订阅

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          光学中的实验很有趣,有很多实验现象让人感到很惊奇。而利用日常生活中容易得到的东西来做光学实验同样会得到一些奇妙的现象。

 

一、小孔成像

 

实验器材:长方形硬纸板、蜡烛、白纸、纸盒、大缝衣针、铁夹、瓶盖。

 

实验步骤:1.用针在硬纸板的中心位置扎上一个直径约3毫米的穿透硬纸板的小孔。

 

2.用铁夹夹住硬纸板的两边,使硬纸板直立在桌面上。

 

3.把蜡烛固定在瓶盖上。点燃蜡烛,把蜡烛放在硬纸板的前面,使烛焰中心与硬纸板上的小孔在同一水平线上。

 

4.把纸盒直立在硬纸板的后面,再把一张平整的白纸放到纸盒的直立面上,使纸面的中心与硬纸板上小孔在同一水平线上。向白纸上看去,白纸上是否有烛焰的像?(白纸上会出现烛焰倒立的像。如图1-1所示)

 

【物理素材】魔幻的光(十一) - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

5.沿垂直于硬纸板面的方向移动白纸,白纸上烛焰的像会有什么变化?(白纸离硬纸板较近时,烛焰的像较小但比较亮;白纸离硬纸板较远时,烛焰的像较大但比较暗)

 

6.用针在硬纸板上离第一个小孔2厘米远的地方再扎上2个小孔,这时白纸上烛焰的像有什么变化?(硬纸板上有三个孔时,白纸上会有三个倒立的烛焰的像。如图1-2所示)

 

【物理素材】魔幻的光(十一) - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

现象解释:蜡烛的火焰是由许多小的发光点组成的,每个发光点都向四面八方发射着光线。当一个发光点发出的光穿过硬纸板上的小孔时,在白纸上会形成一个光斑。烛焰上的每一个发光点都会在白纸上形成一个对应的光斑,全部光斑在白纸上就组成了一个烛焰的像。硬纸板上有多个小孔时,烛焰发出的光经过每一个小孔都会成一个像,这时就会看到多个像。

 

二、镜中镜

 

实验器材:较大平面镜1个、较小平面镜1个、蜡烛、铁夹

 

实验步骤:1.把较大的平面镜直立在桌面上,再把较小的平面镜用铁夹夹住支撑着放到大平面镜前,使两平面镜的中心在同一水平线上。

 

2.在两平面镜的镜面之间放上一支蜡烛(如图2-1所示)。

 

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3.当两平面镜的镜面平行时,向大平面镜中看去,你看到了什么现象?(你将会看到一条无尽头的镜中镜和很多个蜡烛的像。如图2-2所示)

 

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现象解释:每个镜子、蜡烛“发出”的光线在两面平行的镜面间发生多次反射。每一次的反射光线进入眼睛,眼睛都会看到一个像,这样就会看到多个镜子的像和多只蜡烛的像。

 

三、水中燃烧的蜡烛

 

实验器材:玻璃板、蜡烛、玻璃瓶、水、铁夹、塑料瓶盖

 

实验步骤:

 

1.用铁夹夹住玻璃板的边,使玻璃板直立在桌面上。

 

2.把玻璃瓶放到玻璃板的一边,再向玻璃瓶中加入大半瓶水。

 

3.把蜡烛尾部粘在瓶盖上。

 

4.点燃蜡烛,把点燃的蜡烛放在玻璃板的另一边,并使蜡烛和玻璃瓶的连线与玻璃板面垂直。

 

5.沿蜡烛和玻璃板的连线移动蜡烛,当蜡烛到玻璃板的距离与玻璃瓶到玻璃板的距离相等时,停止移动蜡烛。

 

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6.从蜡烛这边向玻璃板中看去,玻璃瓶中的水里有什么现象?(你将会看到蜡烛在水中燃烧的奇怪现象。如图3所示)

 

7.移去玻璃杯,再把一只手放到玻璃杯所在的位置上,从蜡烛这边向玻璃板中看去,你的手上是否有正在燃烧的火焰?

 

现象解释:玻璃板面象镜面一样会反射光。当蜡烛发出的光线经玻璃板反射进入人的眼睛时,眼睛会沿着直线去寻找那个“发光”的物体,这时就会看到蜡烛的像。如果蜡烛的像与玻璃杯重合在一起,就会看到蜡烛在水中燃烧;当把手放在玻璃杯的位置上时,手上就会呈现蜡烛的像,这时就看到手上有蜡烛的火焰。

 

四、折断的铅笔

 

实验器材:玻璃瓶、水、食用油、铅笔

 

实验步骤:1.在玻璃杯中加入杯子二分之一高度的水。

 

2.在静止的水面上,慢慢加入1厘米高度的食用油。

 

3.杯中的液体静止后,将会看到液体分为两层。

 

4.将一支铅笔慢慢的斜插入到杯中液体里,待液体静止后,从杯子的侧面观察杯子中的铅笔,将会看到铅笔被折成了3段。(如图4所示)

 

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现象解释:从铅笔上反射出来的光,经过杯中不同液体的交界面时,会发生折射,折射光线进入眼睛后,眼睛会根据光的直线传播去判断物体的位置,眼睛看到的铅笔的像会与铅笔的真实位置发生错位,这时就会看到铅笔被分成了3段。

 

五、肥皂泡上的色彩

 

实验器材:水盆、水、肥皂、小塑料瓶

 

实验步骤:

 

1.在盆中加入一些水,再加入肥皂制成肥皂水。

 

2.把小塑料瓶的瓶口浸入肥皂水中,拿出小瓶后小瓶口上会有一个肥皂膜。

 

3.把有肥皂膜的小瓶拿到太阳光下,在肥皂膜上就可以看到美丽的彩色图案,并且彩色还会流动。如图5所示是同一个肥皂膜上的图案随时间变化的情况。

 

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现象解释:照射到肥皂膜上的太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光组成的。太阳光照射到肥皂膜上后,经肥皂膜的两个表面反射回来的光线相遇后,会把某种颜色的单色光抵消,这时在这个地方看到的就是失去了这种单色光的其它颜色的光。反射光线相遇后会抵消哪种颜色的单色光与肥皂膜的厚度有关,由于肥皂膜的厚度不均匀,所以肥皂膜上就会形成五彩斑斓的颜色,构成光怪陆离的复杂图案。

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