实验器材
激光笔,打孔的矿泉水瓶,水盆,支架台
实验步骤
第一步:
首先将矿泉水瓶的侧面打一个小洞(无奖竞猜,小编的打孔矿泉水瓶是哪一期的?)。
第二步:
将激光笔,打孔的矿泉水瓶,支架台以及水盆放到合适的位置,没有特殊角度,只需要保证激光是直直的通过小孔。
第三步:
将水缓慢倒入矿泉水瓶中,观察光斑和水流。
有趣的现象发生了:激光从小孔出来后并不是直直的射出了,而是随着水流在“流”动,在改变位置!
第四步:
我们再用水盆做一个实验:将激光沿着斜入射的角度射入。
光也拐弯了!
第五步:
换个角度再试一下
光同样也拐弯了,并且拐的弯更大了!
第六步:
将换角度的整个过程展现出来。
得证!奥特曼发射激光的时候可以拐弯!
原理解说
经常关注我们正经玩专栏的小伙伴相信已经意识到这种现象的原理,就是光的全反射。
如下图所示,在水柱中的光线来到水柱边界。光的折射满足折射定律,即
在入射角θ1大于一定值,满足θ1=arcsin(n2/n1)时,折射光线便会消失,所有光线全部在界面处发生反射,即全反射;反射角θ2= θ1。可以认为水柱的两条边界平行,光线经过反射来到另一边时,入射角不变,依然满足全反射条件。这样如此反复,光线便一直被限制在了水柱中,这也就是激光会随着水流发生弯折的原因。
光纤也是类似的原理,利用全反射将光线限制在透明的光纤中,从而实现远距离的信息传输。