物體的神秘消失，難道也怪量子力學？| 正經玩_風聞

原創：中科院物理所

還記得我們上次講過影子的神秘消失事件嗎（在？複習一下？）但這次不是影子消失哦，而是一個實實在在的物體消失了！

難道是量子力學？

別急，接下來就帶大家一探究竟

實驗器材

一個水盆，一個透明杯子，一個硬幣（好吧，類似硬幣的也行狗頭）

實驗過程

第一步：

將杯子灌滿水，然後迅速倒放到水盆中硬幣的上方，注意保證杯子裏的水要比水盆的水面高，移動杯子的同時保持一個斜俯視角觀察杯子裏面的硬幣。

第二步：

首先讓硬幣保持在倒放的杯子中，輕輕按住杯子，然後向水盆中加水，注意保證杯子裏面的水要比水盆的水面低，同樣移動杯子的同時保持一個斜俯視角觀察杯子裏面的硬幣。

是不是硬幣都在你的眼睛裏憑空消失了？

第三步：

來做個對比試驗，讓水盆和杯子子裏面都不要有水。

哈，不管怎麼動，硬幣都還在吧！

原理解説

光從一種介質入射到另一種介質時，傳播方向會發生改變，即為光的折射。光的折射滿足折射定律，即

其中 n₁ 、n₂ 分別為入射介質和出射介質折射率，θ₁ 、θ₂ 為入射角和出射角。

當入射角 θ₁=0 時，sinθ₁=0，得 θ₂ 也為0，也就是説當光線垂直界面入射時，不發生折射。

從折射定律可以看出，折射角會隨着入射角的增大而增大。當入射角達到臨界值，θ₁=arcsin⁡(n₂/n₁)時，θ₂ 達到最大值 90°；此時繼續增大入射角，折射光線便會消失，所有光線全部在界面處發生反射，即全反射。

全反射現象的兩個條件：入射角大於臨界值；光線從折射率高的介質入射到折射率低的介質。

在我們的螺母消失實驗中，螺母的光線從水中射到空氣裏再進入到人的眼中，水的折射率高於空氣，在我們加入杯子後，折射面改變，入射角能夠大於臨界角，便會發生全反射現象，沒有折射光線進入到空氣中，螺母在我們眼中便“隱身”了。

杯中沒水時與有水情況類似，只是發生全反射的界面有了變化。光線以θ₁入射到水中，折射角為θ₂，再從水中發生折射進入空氣，而此時的入射角為θ₂的餘角θ₃，θ₃大於臨界角，因此發生了全反射，螺母“隱身”。