小怪獸:被奧特曼的激光瞄準,我還有救嗎? | 正經玩_風聞
中科院物理所-中科院物理所官方账号-2021-01-09 13:51
前兩天小編收到一條短信:
“奧特曼在我手裏,想要救他的話就帶上所標杯
小樹林見面!”

這都什麼年代了
小編會上這種沒有常識的當嗎?
“少吹牛了,就憑你也想抓住奧特曼?
你能經得住奧特曼一發激光嗎?”
“就憑他那偏到M78星雲的激光射線嗎?
想打到我還早着呢~”

馬薩嘎!
小編忽然想到
作為激光
奧特曼的必殺技有着致命的缺陷!
實驗器材
所標杯、透明水瓶、蜂蜜(過期)、食用油、水、激光筆

實驗過程
安全提示
實驗中用到激光,使用時請注意安全
小朋友請在大人陪同下進行實驗
首先在水瓶中倒入100mL密度最大的蜂蜜


然後依次倒入100mL水與食用油
這裏我們在水中加入了色素方便觀察



然後用激光筆從上到下照射液麪

可以看到空氣與油的界面發生明顯折射
而其他界面不明顯
為增大現象
我們加大一下入射角

油-水界面的折射

水-蜂蜜界面的折射
原理解説
或許大家小時候就學過,光線穿過液體時發生了偏折,這個過程中遵循的是最小光程原理。光精通懶人絕學,在傳播的時候總能精準地挑選出光程最小的那一條。光程是距離和折射率的乘積。就好像爬山的時候有些路段距離短但是非常陡峭,有些地方平坦卻要繞一段彎路,綜合考慮走路的難易程度和路程的長短,選出一條最省力的道路。這方面光實在是吾輩懶人楷模。

光程最小原理其實是大家熟知的,那麼大家有沒有想過,距離長短很好理解,但是光在某種介質中走路的難易程度是有什麼決定的呢?一般這時候老師會説,和材料本身的性質有關,就準備收拾課件下課了,因為傳統教學講究點到為止,課已經講完了。

那麼,折射率到底與什麼有關呢?折射率是衡量某種狀態下材料對某種光的傳播方向偏轉大小的量,會受很多因素的影響。**同種材料的密度、温度改變,光的頻率改變,**折射率都會隨之改變。入射角、折射角與折射率的關係通常由下式描述:


眾所周知光是一種電磁波,當光進入介質時,電磁波產生的電場、磁場就會與材料中的原子、電子產生相互作用。因此,折射率與材料中原子核的排列、運動及相互作用關係有關,又以最外層電子的運動和相互作用為主。舉幾個簡單的例子,晶體中的原子(或分子、離子)按照一定規律排列,各向異性的晶體中會產生光的雙折射現象。各向同性的非晶體或各向同性的晶體,在外應力的作用下,晶格排列會變為各向異性,出現類似的現象。晶體中的內應力也會也會改變晶格的排列,當晶格粒子越緻密、粒子對光的散射越強,折射率也就越大。

雙折射原理圖;來源:wikipedia
經過一番分析,奧特曼一定是受到了某種改變光路折射率的攻擊,導致激光射偏了!不説了,小編要趕快去救奧特曼了。