少儿科普公益课:水下消失术是魔法吗?
《名侦探柯南》中涉及物理知识的桥段很多,与其说这部动画是侦探悬疑片,倒不如说是一个物理科普动画片。柯南的水下消失术就是一个有趣的物理现象。
2月2日,24位读者来到宜兴市图书馆参加“水下消失术是魔法吗?”少儿科普公益课。活动中吴老师生动的讲解了这个物理现象。如果物体只是沉在水里,人从斜上方是可以直接看见的。但是如果物体被杯子扣住,物体上反射的光需要经历空气→玻璃→水→空气才能到达人的眼睛中。当人眼处于斜上方,光从杯中空气射向玻璃和水中的过程中,光线向下偏折。如此再从水中射向空气中时,由于入射角大于临界角而发生了 全反射,所以光无法到达人的眼睛里。
视频中提到了"光的全反射"原理。要想理解这个原理,要先从"折射"开始说起。光从一种介质斜射入另一种介质,传播方向发生偏折,而且折射角会随着入射角的增大而增大。
事实上,光在界面处同时发生了反射和折射。当光线从较高折射率的介质(光密介质)进入到较低折射率的介质(光疏介质)时,折射角大于入射角。如果入射角大于某一临界角时,折射光线将会消失,这也是"全反射"这一名称的由来。