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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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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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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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图1.6 透过太阳镜观察西边的天空
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第4个实验 从透明中发现五彩斑斓
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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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所需材料
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两块偏振片太阳镜
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塑料快餐叉
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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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图1.7 将两块偏振片垂直放置
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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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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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探索与发现
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要成为优秀的业余科学家,我们还必须透过热闹看门道。在这一节中,我们将进一步探索本章各种实验的原理。
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神奇的偏振片为什么可以有选择地吸收某一种偏振光呢?这得从偏振片的微观结构说起。偏振片是一种溶解了导电物质的特殊塑料。在制作的过程中,塑料的高分子链平行排列,如图1.9所示,在这种材料中,电子可以沿着分子链运动,却不能在垂直分子链的方向上运动。(我们是否可以通过测量电阻来判断偏振片中分子链的排列呢?读者不妨试一试。)
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