书城科普游戏中的科学
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第13章 擅长魔法的光

5.1 握在手上的彩虹

聪明的一休:

看到天上的彩虹,想不想把它握在手里呢?

工具百宝箱:

1.一个玻璃杯

2.一张白纸

一起来做吧:

1.首先我们在玻璃杯中装满水,把杯子拿到阳光可以照射的地方。

2.然后把白纸放到阳光透过杯子透射进来的地方。

3.这时我们惊喜的看到了白纸上出现了五彩缤纷的色彩,就像是彩虹的颜色。

边看边想:

注意观看,告诉你身边的小朋友你看到了什么?

原来如此:

光线被水折射了,投射到白纸上的颜色是被阳光分解后的颜色,其原理跟天空中彩虹的形成是一样的,由于光折射的角度不同而颜色各异,因而形成了彩虹。

开动你的小脑筋:

还有什么地方可以出现彩虹呢?你学到了什么?快记下来!

5.2 变色球

聪明的一休:

认识光线对颜色的影响,你能区分蓝色球和绿色球吗?别忙着回答,做完这个小实验,你就会发现,原来小球是可以变颜色的哦!

工具百宝箱:

1.一个红色球,一个蓝色球和一个绿色球

2.一个没有盖子的大纸盒

3.八张红色的玻璃纸

一起来做吧:

1.把不同颜色的球放进纸盒里。

2.将八张红色的玻璃纸叠在一起,然后,盖在盒子上。

3.透过红玻璃纸观察盒子里的球。

4.你发现:咦,原来的球哪儿去了呀?只看到一个白球和两个黑球。

边看边想:

注意观看,告诉你身边的小朋友你看到了什么?

原来如此:

1.当你透过红玻璃纸观察时,你所看到的就是红光,其他的光都被过滤掉了。

2.当红光投射到红色球上时,大部分的光被反射回来球看起来就是白色的。

3.当红光投射到蓝色和绿色球上时,几乎没有光被反射回来。所有的红光都被吸收,而球看上去就是黑色的。

开动你的小脑筋:

小朋友还可以在黑暗的房间用红色的灯光来照射这三个球,看看是不是有相似的结果出现?

你学到了什么?快记下来!

5.3 神奇的万花筒

聪明的一休:

认识光的反射的小朋友玩过万花筒吗?想玩吗,那么我们就一起来做一个神奇的万花筒吧!

工具百宝箱:

1.三个同样的镜片(长方形为好)

2.胶带

3.一张半透明的描图纸

4.一些五颜六色的小碎纸片

5.一张硬卡纸

6.剪刀

一起来做吧:

1.用胶带把三片镜片小心地贴在一起,形成三棱柱,注意让反光的那一面朝里。

2.把半透明的描图纸剪成一个三角形,周围留一点边,把胶带贴在三棱柱的底面,做成一个三棱柱的盒子。

3.把小碎纸片放进三棱柱的盒子里。

4.把硬卡纸剪成一个三角形,并在上面挖一个小洞,贴在三棱柱的顶面,这样,万花筒就做好了。

5.将万花筒对着亮光处,通过小洞可以看到美丽的图案,晃动一下,就可以看到图案也跟着变化。

边看边想:

注意观看,告诉你身边的小朋友你看到了什么?

原来如此:

三面镜子可以多重反射彩色小碎纸的图像,那么美丽的图象就出现啦!

开动你的小脑筋:

如果小碎纸换成其他的东西,看看万花筒会出现什么情况呢?

你学到了什么?快记下来!

5.4 流光如水

聪明的一休:

光的反射光线不是像水那样的流体,但是却可以像水一样被“倒”出来。我们来看看吧!

工具百宝箱:

1.一个矿泉水瓶

2.几张报纸

3.一只手电筒

4.一把锤子

5.一颗钉子

6.一个脸盆

7.一团橡皮泥

一起来做吧:

1.用钉子在矿泉水瓶盖上钻一个大洞,在瓶底钻一个小洞(注意安全)。

2.用橡皮泥把洞封住,然后向瓶中装水至3/4处,盖好。

3.用报纸把矿泉水瓶和手电筒卷好,进入一间黑屋子。

4.打开手电筒,放在矿泉水瓶底部,使光线可以透过瓶子。

5.去掉橡皮泥,将水倒进盆里。

6.你会看到光线和水一起从瓶口流出来。神奇吧?

边看边想:

注意观看,告诉你身边的小朋友你看到了什么?

原来如此:

光线是沿直线传播的,但是也有例外的时候。在这个小游戏里,我们把光和水和在一起,光就会被水流的不定向的反射,因此,光线也不沿直线传播了,而是沿着水流方向做曲线运动了。小朋友,你明白了吗?

开动你的小脑筋:

小朋友,有没有想过用保鲜膜代替橡皮泥,效果会不会是一样的呢?

你学到了什么?快记下来!

5.5 耀眼的黑球

聪明的一休:

黑球一般都毫不起眼,这里的黑球耀眼得像星星哦!

工具百宝箱:

1.一个废灯泡

2.一根蜡烛

3.一个脸盆

一起来做吧:

1.点燃蜡烛,将废灯泡放在火焰之上稍远的地方,将废灯泡熏黑(越黑越好)。

2.让废灯泡冷却一会儿。

3.将熏黑的废灯泡放在脸盆中(完全浸没),在强光的照射下,发现黑球变成耀眼的亮球。

边看边想:

注意观看,告诉你身边的小朋友你看到了什么?

原来如此:

1.由于熏在废灯泡上的是碳,碳具有吸附气体的作用,因而在废灯泡表层上吸附着一薄层空气,当把它放入水中,空气薄层就把水和球体隔开。

2.当光线从水中射向空气薄层时的入射角够大时,光将全部反射(全反射),因而耀眼。

开动你的小脑筋:

用其他球体代替废灯泡也可以,但是要直径5厘米以上的球体哦!

你学到了什么?快记下来!

5.6 秘密信息

聪明的一休:

把纸浸在水里,就会出现字迹,这是什么纸呢?做完这个实验,你就会明白了!

工具百宝箱:

1.一支圆珠笔

2.两张纸

3.水

4.一盆水

一起来做吧:

1.把一张纸放在水里浸一下。

2.把另一张干纸放在湿纸上,再用圆珠笔在干纸上写上秘密信息。

3.让写的字印到下面的湿纸上。

4.过了一会儿,等到湿纸干了以后,湿纸上的字就消失了。

5.把干了之后的湿纸再次浸到水中,纸上的字迹又出现了。

边看边想:

注意观看,告诉你身边的小朋友你看到了什么?

原来如此:

1.用圆珠笔在干纸上写字,一般比较用力,所以就压缩了湿纸的纤维。

2.浸透的纸干了之后,写过字的地方可以通过光线,因为没有油墨,所以人看不到字。

3.重新浸湿后,写过字的地方因为纤维压缩而无法通过光线,这样字就又出现了。

开动你的小脑筋:

再想想,用其他什么东西写字也能字消失之后,又再出现的?

你学到了什么?快记下来!

5.7 丢失的光线

聪明的一休:

光的反射对不同材质的物体,会留下不同的阴影吗?我们通过一个小游戏,来看看这个问题该如何回答吧!

工具百宝箱:

1.一只手电筒

2.一只装满水的玻璃杯

3.一张透明纸

4.一个陶瓷杯

5.一块玻璃

一起来做吧:

1.把装满水的玻璃杯、透明纸、陶瓷杯、玻璃并列摆在一堵白墙前。

2.关上所有的灯,把窗帘关上,打开手电筒,使手电筒的光照在这些物体上,再仔细观察墙壁。

3.陶瓷杯后面的阴影很重,而其他的物体后面的阴影却很淡。

边看边想:

注意观看,告诉你身边的小朋友你看到了什么?

原来如此:

1.光能穿过玻璃,透明纸等物质,穿过这些透明物质时,会失去一部分光能。这样,光就会变弱,亮度会变小,所以这些物质背后会出现淡的阴影。

2.而光不能够穿过陶瓷,光射在上面后被完全反弹回来了,所以,便会留下重的阴影。

开动你的小脑筋:

你还可以想到一些不同的东西,来观察光的反射对不同材质的物体的阴影吗?

你学到了什么?快记下来!

5.8 听话的电视机

聪明的一休:

我们每次遥控电视机的时候,总要遥控器对着电视机才能够有效。有时候遥控器对不准,电视机老是不听话会不会很生气呢?这里有个办法,能让你随时随地都可以让电视机乖乖地听你的话哦!

工具百宝箱:

1.一台电视机

2.遥控器

3.几面镜子(稍大些,大约有八开纸那么大最好)

一起来做吧:

1.让一个朋友站在放电视的屋子外面,拿着镜子,调好角度,保证你能从镜子里看到电视机。

2.把遥控器对着镜子里的电视,按下遥控器。

3.电视机乖乖地听你的指令啦!

边看边想:

注意观看,告诉你身边的小朋友你看到了什么?

原来如此:

1.电视机的遥控器是一把光束枪,它可以发出人眼看不见的红外线。

2.当你将遥控器对准镜子中的电视机的时候,红外线的光束会被镜子反射到电视机上。

3.这样,红外线传过来的信号也会被电视的光探测器捕捉到,所以电视机会乖乖地听你的指令。

开动你的小脑筋:

可以让不同的小朋友,多拿几面镜子,试试看,有多么奇妙!

你学到了什么?快记下来!

5.9 诱人的三基色

聪明的一休:

自然界绝大多数的彩色光线,都可用红、绿、蓝三种色光按不同比例复合而成,这叫三基色原理。我们来做实验看一下吧!

工具百宝箱:

1.一张厚纸板

2.一个凸透镜

3.红、蓝、绿三色透明玻璃纸

4.一张白纸(做屏幕)

一起来做吧:

1.剪一张圆形厚纸板,其大小刚好能覆盖住一个凸透镜面,再在这圆形硬纸板上挖三个直径约一厘米的圆孔组成品字形,并在三圆孔上粘上红、蓝、绿三色透明玻璃纸。

2.在一般情况下,当太阳光直射在上述三色孔并通过透镜折射后,在白色纸屏上能形成红、蓝、绿三个亮圆斑。

3.调节透镜与屏的距离,使红蓝绿三色亮斑叠合在一起,你将看到一个白色光斑。

4.这时,如果遮住蓝色孔,红绿色斑相叠合将成黄色光斑;如遮住红色孔,蓝绿将叠合成青色光斑;如遮住绿色孔,红蓝将叠合成紫红色斑。

边看边想:

注意观看,告诉你身边的小朋友你看到了什么?

原来如此:

以上实验就能验证三基色原理。彩色电视机能呈现出各种绚丽多彩的画面,也是由于彩色显像管中装有三支电子枪,它们发出的电子束分别使荧光屏上荧光粉发出红蓝绿三色光,按不同比例复合起来的三色光就会使荧光屏上呈现各种各样的颜色。

开动你的小脑筋:

除了上面这三种颜色,你知道用其他颜色,会得到什么效果吗?

你学到了什么?快记下来!

5.10 不翼而飞的硬币

聪明的一休:

硬币竟然凭空消失哦,相信吗?不信就来看看吧!

工具百宝箱:

1.一只脸盆

2.水

3.一枚硬币

4.一个玻璃杯

一起来做吧:

1.在一只脸盆里倒入大半盆水,并投入一枚硬币。

2.然后在硬币上罩一只重一点的玻璃杯。放玻璃杯的时候,玻璃杯要垂直放下去,不要让空气逸出。

3.透过玻璃杯的侧面进行观察,一定会惊奇地发现,玻璃杯里的硬币不见了。即使左右变动一下观察角度,硬币还是看不见。

边看边想:

注意观看,告诉你身边的小朋友你看到了什么?

原来如此:

光从光密介质进入光疏介质,入射较大于临界角时,就会发生全反射,从大多数观察角度来看,硬币上射出来的光线在玻璃和水的交界面发生了全反射,因此,硬币就看不见了。如果从玻璃杯底直接看下去,就会看到硬币依然在那里。

开动你的小脑筋:

如果把硬币换成其他东西,还会看不见么?你学到了什么?快记下来!