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1701075164 第3个实验 偏振的天空
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1701075166 所需材料仍是一副偏振太阳镜。
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1701075168 当我们透过偏振太阳镜观看天空时,就会发现看似均匀一片、碧蓝的天空,原来也暗藏玄机。图1.5展示了透过太阳镜看到的北面的天空(此时已近黄昏,太阳在西边接近地平线的地方),不难发现,图1.5(右)中,透过太阳镜的天空比图1.5(左)中的要暗得多。注意,在拍摄这两幅照片时,我采用了相机中的手动曝光模式,确保了左右两张照片的曝光强度是一致的(同样的曝光时间和光圈大小),这样才能对它们的明暗进行有意义的比较。如果是自动曝光模式,相机会选用不同的曝光强度来使整个画面的平均亮度保持一致,那么两幅照片中,天空的明暗变化就有可能是相机曝光强度不一样导致的。
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1701075173 图1.5 夕阳下,透过偏振太阳镜看到的北面的天空
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1701075175 图1.5告诉我们,此时北边的天空所发出的光大部分是垂直于地平面偏振的。北边的天空有这样神奇的现象,那么西边的天空如何呢?见图1.6,很容易看出,西边的天空并没有可以察觉的偏振特性。不论我们怎么摆放太阳镜,亮度都是一样的。读者还可以尝试观察一下东边和南边的天空。
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1701075177 同样是经过大气分子散射过的阳光,偏振性的差距怎么就这么大呢?关于这一点的讨论,我们也留到“探索与发现”篇。
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1701075182 图1.6 透过太阳镜观察西边的天空
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1701075184 第4个实验 从透明中发现五彩斑斓
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1701075186 前面的实验中,通过偏振片,我们只能看到明与暗的变化,未免有些单调乏味。在这个实验中,我们将用两片偏振片来展示一个五彩斑斓的现象。
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1701075188 所需材料
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1701075193 两块偏振片太阳镜
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1701075198 塑料快餐叉
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1701075200 很多人都用过透明的塑料快餐叉,它看起来的确是平淡无奇。但是我们用两块偏振片,就可以化腐朽为神奇。首先我们把两块偏振片垂直放在一起,使得它们重叠的区域不透光,如图1.7所示(我没有用太阳镜,因为弯曲的表面不太适合拍摄,但是即将观察到的效果是类似的)。
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1701075205 图1.7 将两块偏振片垂直放置
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1701075207 接下来,我们把透明的快餐叉放入两块偏振片之间,如图1.8所示,这块平淡的塑料可能从未料到自己还会有如此流光溢彩的一刻!在没有快餐叉的部分,依然没有光透过,在有快餐叉的部分,七彩的颜色在塑料中流淌,尤其在它的末端,各种颜色聚集。如果把有齿的那一端放到两块偏振片之间,我们也能看到这美丽的现象。
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1701075212 图1.8 在偏振片之间,透明的快餐叉变得五彩斑斓
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