小怪兽:被奥特曼的激光瞄准,我还有救吗? | 正经玩

中科院物理所

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  前两天小编收到一条短信:

  “奥特曼在我手里,想要救他的话就带上所标杯

  小树林见面!”

  这都什么年代了

  小编会上这种没有常识的当吗?

  “少吹牛了,就凭你也想抓住奥特曼?

  你能经得住奥特曼一发激光吗?”

  “就凭他那偏到M78星云的激光射线吗?

  想打到我还早着呢~”

  马萨嘎!

  小编忽然想到

  作为激光

  奥特曼的必杀技有着致命的缺陷!

  实验器材

  所标杯、透明水瓶、蜂蜜(过期)、食用油、水、激光笔

  实验过程

  安全提示

  实验中用到激光,使用时请注意安全

  小朋友请在大人陪同下进行实验

  首先在水瓶中倒入100mL密度最大的蜂蜜

  然后依次倒入100mL水与食用油

  这里我们在水中加入了色素方便观察

  然后用激光笔从上到下照射液面

  可以看到空气与油的界面发生明显折射

  而其他界面不明显

  为增大现象

  我们加大一下入射角

  油-水界面的折射

  水-蜂蜜界面的折射

  原理解说

  或许大家小时候就学过,光线穿过液体时发生了偏折,这个过程中遵循的是最小光程原理。光精通懒人绝学,在传播的时候总能精准地挑选出光程最小的那一条。光程是距离和折射率的乘积。就好像爬山的时候有些路段距离短但是非常陡峭,有些地方平坦却要绕一段弯路,综合考虑走路的难易程度和路程的长短,选出一条最省力的道路。这方面光实在是吾辈懒人楷模

  光程最小原理其实是大家熟知的,那么大家有没有想过,距离长短很好理解,但是光在某种介质中走路的难易程度是有什么决定的呢?一般这时候老师会说,和材料本身的性质有关,就准备收拾课件下课了,因为传统教学讲究点到为止,课已经讲完了。

  那么,折射率到底与什么有关呢?折射率是衡量某种状态下材料对某种光的传播方向偏转大小的量,会受很多因素的影响。同种材料的密度、温度改变,光的频率改变,折射率都会随之改变。入射角、折射角与折射率的关系通常由下式描述:

  众所周知光是一种电磁波,当光进入介质时,电磁波产生的电场、磁场就会与材料中的原子、电子产生相互作用。因此,折射率与材料中原子核的排列、运动及相互作用关系有关,又以最外层电子的运动和相互作用为主。举几个简单的例子,晶体中的原子(或分子、离子)按照一定规律排列,各向异性的晶体中会产生光的双折射现象。各向同性的非晶体或各向同性的晶体,在外应力的作用下,晶格排列会变为各向异性,出现类似的现象。晶体中的内应力也会也会改变晶格的排列,当晶格粒子越致密、粒子对光的散射越强,折射率也就越大。

  双折射原理图;来源:wikipedia

  经过一番分析,奥特曼一定是受到了某种改变光路折射率的攻击,导致激光射偏了!不说了,小编要赶快去救奥特曼了。

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