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TUhjnbcbe - 2023/2/7 18:02:00

带宝宝来科技馆被娃问懵很尴尬?

数科君教你怎么应对萌娃的小脑袋瓜

最近,宝宝一家又来到科技馆游玩,这次,他们前往了位于二楼的,那么在这个展区,宝宝的奇思妙想会不会把爸爸妈妈问懵呢?

自然界中的太阳光并不是没有颜色,而是白色的,它实际上是由七种颜色的光组合在一起形成的。当白光被一些特定的光学仪器折射,比如三棱镜,就会把白光里的七彩光分开,因为不同颜色的光发生折射时偏折程度不同,紫光最大,红光最小,所以我们就能看到七彩排布,像彩虹一样的光了。

彩虹也是运用了折射的原理哦!雨后散布在空气中的、我们看不见的小水滴可以将太阳光折射并反射,形成七色光。

这么说很形象哦!一般内侧的叫做虹,外侧的则被称为霓。阳光从水滴不同部位入射,在水滴内的反射情况也不一样。

一部分阳光从水滴上端入射。经历折射-反射-折射(一次反射,两次折射),离开水滴射向地面,被人眼看到形成虹。

一部分阳光从水滴下端入射,经历折射-反射-反射-折射(两次反射,两次折射),离开水滴射向地面,被人眼看到形成霓。由于多了一次反射,霓的七色排列颠倒了,顺序和虹相反。

实际上,水滴内还可能发生更复杂的反射,光可能在水滴内反射1次,2次,3次,甚至更多次。但每次反射光都会损失一部分,因此如果反射次数超过2次,光强就非常弱了,几乎不可能被看到。由于霓在形成时,比虹多了一次反射,因此亮度要比虹低,有时也会因亮度太低难以被人看到,这时天空中只有一道虹。

当雨下得够大、雨停得够快、空气中尘埃够少,彩虹就有可能出现。最近北京经常出现彩虹、双彩虹,也是因为雷阵雨过后,空气中的水滴充足,空气湿度大,给折射提供了有利条件。

这也可以做到哦!如果把三棱镜镜倒过来,就可以把七彩光汇聚起来,重新变成白光了!

其实,还有个更有意思的办法!把一个可以转的圆盘上画上扇形的七彩色,再用力转动它,那么看见的圆盘就不是七彩色而是白色了!而停下来,就又恢复到七彩色。小朋友回家可以试试哦~

其实颜色是人类的感觉。人的眼睛里的三种视锥细胞主要负责感知颜色,其中三种视锥细胞分别对三种不同波长的光最敏感,分别是nm(蓝)、nm(绿)、nm(红)。当某一个波长的可见光进入到人眼时,三种视锥细胞分别会产生不同程度的兴奋,大脑根据每种细胞的兴奋程度让我们脑海里呈现某种颜色。而当各种各样波长的光同时进入眼睛,这三种细胞的兴奋程度几乎是一样的,当三种细胞都特别兴奋且程度几乎一样的时候,大脑就会在脑海里呈现白色。

一定要快速旋转哦!当转盘转很快的时候,这些色块就相当于“重叠”了起来。这还要多亏了“视觉暂留效应”,简单来说,就是你的大脑被“欺骗”了!当我们看到一个物体后,比如你扭头看了爸爸妈妈一眼,虽然眼睛只看了1秒,但是爸爸妈妈的样子会在你的大脑里停留多于一秒的时间,放在这些色块上也是同样的道理,每个色块都会在大脑里多停留零点几秒,几种颜色合在一起,自然就又变成白色啦!

我们总爱说,眼见为实,但其实眼睛是很容易被“欺骗”的!比如接下来我们要看的这个展品。

中国科技馆

你仔细看上面流动的水,是不是感觉水在往上流?

仔细看,其实水还是往下流的哦。你有没有发现,这个灯暗藏玄机,灯光时亮时暗,不停地闪烁。灯光闪的周期如果和两滴水之间开始下落的时间间隔一致,水流看起来就会是静止的,水滴仿佛都悬停住了一般,这个现象叫频闪效应。

如果灯光闪烁周期稍小于两水滴之间开始下落的时间差,就会让人产生水滴向上流动的错觉。

中国科技馆视错觉展品

还有这个转盘也很神奇哦!当它转动起来紧紧盯着看15秒钟后,再看其他物体,其他物体会“动起来”,也会跟着膨胀或者收缩。小朋友,你快试一下!

是不是觉得视错觉很有趣?还有更多更神奇的图片!先盯着下图漩涡图中心看30秒,再看向第二张图。

盯紧下图图像中间30秒,再看白墙疯狂眨眼,你会被吓到!

这种卡片采用的技术叫光栅立体印刷,仔细看卡片并不是平整的,上面有许多竖着的条纹,好像大海的波浪↓

这些竖着的条纹相当于凸透镜的效果。在“波浪”下面其实是两幅画交叉在一起的,像下图一样:

小凸透镜下面某些位置发出的光线不能汇集到一起,它们会各自射向不同的方向,因此人眼不能同时看到小凸透镜下面的所有图案。所以只要我们在小凸透镜下面特定区域画上不同的东西就可以创造出动态的效果了。

下面这件展品利用的也是这种原理,通过光栅的结构让你在不同的角度看见不同的画面。随着人眼的移动,角度变化,之前的画面消失,新的画面被看到,画面就好像动了起来。

中国科技馆

站在2米外,左右移动,可以看到酒倒入了杯中和酒瓶直立了起来。是不是以后不敢相信自己的眼睛啦?

有光,才有了大千的色彩。光的世界有趣的地方还很多,光的折射、光的散射、激光、光路......越去了解,越会感叹光的绚丽。这些奇妙的问题还是留给小朋友们去提出,家长也在逛馆的过程中慢慢解答吧!

不被孩子问懵第二弹之光影之绚篇就到这里啦,相信有了这些知识基础,家长朋友们下次就可以带着孩子一边看展品一边为宝贝进行解答啦!

好玩指数:

互动指数:△△△△

适合年龄:5+

参观时长:20min

排队指数:△

推荐指数:△△△△△

课后互动

最后,留一个课后作业:

小伙伴们,你们对于光有什么疑惑吗?

有什么关于光的百思不得其解的问题吗?

或者你们遇到过什么和光有关的趣事吗?

在评论处留言分享吧!

创作:中国科技馆新媒体团队

审核:罗会仟新媒体团队特邀专家

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