科學遊戲會彈跳的光

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文／許良榮 2014-11-26 10:00

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文／許良榮
光會直線進行，但它會轉彎嗎？今天許叔叔要變一個科學魔術，教小朋友玩玩會彈跳的光線。這個遊戲需要在暗室中進行，大家準備好了嗎？
所需材料：透明水槽、雷射筆、冰糖。
步驟過程：
1取一透明水槽，將水槽裝滿水後（高度約十五公分即可），先靜置幾分鐘，等水槽中的水不再晃動，然後緩慢的將半包的冰糖（約二百公克）倒入水槽中央，盡量集中不要分散，再靜置約二小時，讓冰糖自行溶解，不可攪拌，並避免晃動。
2準備一支高功率的綠色光雷射筆，由裝滿水的透明水槽旁邊，水平射入光線，可以看到光線筆直穿過水槽（圖一）。接著逐漸降低雷射筆的高度，降低到某個高度時，雷射筆的光線很神奇的會變成彎曲的曲線，而且接觸到水槽底部後，會彈跳起來，而彈起來的光線也是曲線的喔（圖二）！
原理：
這個魔術是利用光在密介質的折射率大，在疏介質折射率小的性質所產生的現象。換言之，水槽的上方的密度小（疏介質），底部則密度較大（密介質）。
在水槽中央加入冰糖後，由於冰糖逐漸溶解，在水槽底部中央的密度漸大於四周的純水（所以必須避免晃動），因此就可以產生折射率的差異，而造成光的彎曲現象了（圖三）。而光線接觸到水槽底部彈起來，則是因為反射而彈回水槽。
叮嚀：
綠色雷射光會傷害眼睛，千萬要避免照射到眼睛喔！

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