常州市局前街小学五(4)班 殷钰涵 指导老师 李 波
一个偶然的机会,我透过鱼缸玻璃观赏鱼时,突然发现鱼缸里的小鱼“消失”了,但换个角度,又看到小鱼由一条“分身”为三条。这引起了我思考,这个“神奇”的鱼缸里藏着怎样的奥秘呢?
向科学老师请教后,我明白了这是由于光的折射引起的。于是我又有了一个想法:能不能设计一组装置,控制小鱼的出现或让其消失呢?
我首先借阅了很多介绍光学知识的书籍,学习光线折射、反射的相关知识。在我的设计方案中,利用装置让光线平移一段距离,从而绕开目标物体,就能实现“隐身”的效果。我经过大量的实验后发现长方形玻璃砖能实现光线平移的效果,并且光线平移距离与玻璃砖的厚度、倾斜角度有关。
我还制作了几个长方形水槽,给它们注水后,以不同方式组合摆放,从而发现只要将两个长方形水槽组合成L形,就可以让中间的物体“隐身”,但同时也会损失一部分后面的背景。于是我又增加了一组反向放置的水槽。这时,我发现物体消失而背景完美复原。经过探究和了解,我知道这是因为光线在经过L形水槽时先后经过一次分散、一次聚拢,由于不同部位发生偏折的程度不同,越是接近中间部位的物体越容易被隐藏。此外,我还设计了另一组向内摆放的“回字形”水槽,它可以从四个不同角度观察物体“隐身”的现象。
通过这次研究,我明白了科学就在我们身边,只要有一双善于发现的眼睛,并始终保持好奇心,就能探索出科学的奥秘。
(殷钰涵同学的作品《消失的小鱼——一组基于光线折射原理的隐身装置设计》获江苏省青少年科技创新大赛一等奖)