是什么导致这些黑白条纹改变方向?

一个简单的物理学解释应该能让你明白

这张有图案的纸上的黑白条纹为什么似乎会改变方向?答案在于玻璃的形状——以及它里面的东西。

首先,我们来回顾一些关于你如何感知世界的基本知识。通常情况下,光线会从物体上反射并直线进入你的眼睛。但是,当光波穿过比空气更稠密的介质时,它们的传播速度会变慢。在本例中,玻璃中的水起到了减缓光波速度的作用。

这种速度的变化会导致波的重定向或弯曲,这个过程在物理学中被称为折射。你可能还记得高中科学课上讲过这个概念。但那只是故事的一半。把玻璃想象成一个会聚透镜,也就是所有表面都向内弯曲的透镜。当光线穿过它时,弯曲的形状会迫使光线从各个方向弯曲。稠密的水介质会显著增强这种弯曲。折射的光线会在所谓的焦点处汇聚,然后相互交叉。

这个点位于你的眼睛和玻璃之间。你看到的图像是由交叉的光波形成的。由于它们现在沿着相反的方向传播,所以线条看起来是颠倒的。忽略物理学,这个图像看起来是虚幻的;记住它,那只是现实。

这篇文章最初发表于2017年3月/4月版的《大众科学》杂志。

 

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曾任《Popular Science》杂志的科学编辑。她对脑科学、微生物组和人体生理学特别感兴趣。除了《Popular Science》之外,她的作品还发表在《纽约时报》、《科学美国人》以及《Scholastic’s Science World》和《Super Science》杂志等刊物上。她拥有加州大学戴维斯分校神经生物学学士学位,以及纽约大学科学、健康和环境报道项目的科学新闻学硕士学位。


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