让光拐弯的水流

简介

原理说明

当已经在水里的光以足够平缓的角度抵达水面时，它出不去。它会完整地反射回水中，每一次都是如此，这就是全内反射这个名字的由来。对水来说，这个临界值大约是49度；以比它更平缓的角度打在水面上，光就会留在里面。在一道弯曲的水流中，光不断以超过临界值的角度碰到边界，于是不断反弹，一路跟着弧线往下走。光纤，就是把这同一个把戏用玻璃做成了永久的。

分步说明

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   由大人在瓶子侧面靠近底部的位置打一个干净的孔，直径约5毫米。对于薄塑料，烧热的钉子比钻头更好用。

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   用手指或一块胶带堵住孔，把瓶子装满水，放在水槽边缘，让水流呈弧线落进盆里。

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   关灯。大人把激光笔平贴在瓶子侧面、正对孔的另一边，笔直地对着孔射过去，让光束穿过水从孔里出来。

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   放开水流。看水落下的地方，而不是看瓶子：你应该能看到一个亮点顺着下落的水流一路往下，并把水打到的那个位置照亮。

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   微调瞄准方向，让光尽可能长地留在水流里。调对的时候，整条弧线会微微发亮，落点会很明亮。

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   现在故意把它破坏掉。把一根手指伸进水流的中段，看着光就停在那里。只有当水面保持光滑、没有断裂时，这种反弹才成立。

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   抬高或放低瓶子来改变弧线，让水流落得更陡或更缓。记下哪一种形状能让光在泄漏出去之前走得最远。

每次尝试填一行。从孔量到光明显离开水流的那个位置。

如果看不出光是在哪里离开的，就去找水流从一条光滑的绳子变成一颗颗散开水滴的位置。那几乎总是同一个地方。