宏大華麗的舞臺(tái)上,主持人正熱情地介紹一位魔術(shù)表演者:“它雖沒(méi)有靈活的雙手,卻創(chuàng)造出絢麗的彩虹;它給我們帶來(lái)光明,也制造幻象。它就是光!”
伴隨著熱烈的掌聲,光登上舞臺(tái),開(kāi)始了自我介紹:“我是世界上最快的東西,在真空中的速度可接近每秒30萬(wàn)千米。雖然我是沿直線傳播的,但當(dāng)我“拐彎”時(shí),我就成了一名魔術(shù)師,給世界帶來(lái)不可思議的魔術(shù)表演!”
冰涼的河水中,一個(gè)小孩正在嘗試用木叉刺河里的魚(yú)。他瞄準(zhǔn)了其中一條魚(yú),然后用力一刺,卻發(fā)現(xiàn)根本刺不到它。
原來(lái),當(dāng)射到魚(yú)身上的陽(yáng)光反射進(jìn)入眼睛時(shí),光線在離開(kāi)河水進(jìn)入空氣的過(guò)程中已經(jīng)發(fā)生了折射,但大腦認(rèn)為光是直線傳播的,所以魚(yú)的真實(shí)位置就產(chǎn)生誤差,看到的魚(yú)會(huì)比真實(shí)的魚(yú)的位置高一點(diǎn)。如果一直對(duì)著“魚(yú)”猛刺,是怎么都刺不中它的。
光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同,當(dāng)它從空氣斜射入其他透明介質(zhì),如水中時(shí),會(huì)發(fā)生折射,即光的方向發(fā)生改變。就像一個(gè)隊(duì)列在行進(jìn)時(shí),如果內(nèi)側(cè)隊(duì)員速度突然變慢,為了保持隊(duì)形,整個(gè)隊(duì)伍就會(huì)發(fā)生彎曲。
舞臺(tái)上,雨稀稀拉拉地下了一會(huì)后停了下來(lái)。此時(shí),光“唰”地竄進(jìn)剛剛下過(guò)雨的地方,那里竟出現(xiàn)了一道彩虹!觀眾驚奇不已,并發(fā)出疑問(wèn):“這究竟是為什么?”
光向觀眾解釋道:“雨停后,空氣中還有許多小水滴。當(dāng)光進(jìn)入這些小水滴時(shí),發(fā)生折射,然后從雨滴內(nèi)部反射回來(lái),反射回來(lái)的光再次發(fā)生折射,由于有多次折射,使各種單色光發(fā)生明顯分離。分離的單色光進(jìn)入人的眼睛,就形成了彩虹?!?h3>分光現(xiàn)象?
白光由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛和紫七種單色光組成,由于每種單色光的傳播速度不相同,因此它們的折射角度也不相同,導(dǎo)致進(jìn)入水等介質(zhì)時(shí),各種顏色的光線會(huì)稍微分開(kāi)。
“看,天空中竟然有大樓!”一位觀眾詫異地指向舞臺(tái)上方的天空并大叫,其他人也紛紛望去。
這種幻象叫海市蜃樓,偶爾在平靜的海面、湖面或沙漠等地方出現(xiàn),它也是光的折射造成的。當(dāng)空氣因溫度、濕度等的變化使密度發(fā)生變化時(shí),折射率也隨之變化。在折射率逐漸變化的情況下,光會(huì)以類似曲線的形式傳播。光以曲線的方式進(jìn)入人的眼睛,使得人類看到了原本看不見(jiàn)的物體,但大腦以為光沿直線傳播,因此以為物體在本不存在的地方出現(xiàn)了。