液体折射盘

钟　中

“液体折射盘”是用来说明光通过水和空气时发生反射、折射规律的仪器。它的创新点是：盘中的水不是普通的水，而是我们千方百计寻找到的“丁达尔”水。

记得我在上初二时，物理老师给我们演示了光在水中的折射现象。当时老师用小激光电筒照射玻璃杯中冒着热气的开水，我们看到了一些入射光线和折射光线，但是光路不明显。那时我和同学们都有这种小激光电筒，回家后，我重复老师做的实验，搞清楚了老师讲的折射规律：光从空气射入水时光线发生了折射，折射角小于入射角；而光从水中射向空气时，折射角大于入射角；在入射角增大到一定角度时还会发生全反射呢！我很高光，当我用小激光电筒照射桌上的一杯热茶水时，我看到了一条明亮的光线，这就是说我在茶水中看到的折射光线比在开水中看到的光线更明亮。我把这个发现告诉了同学和老师，老师表扬了我，我对这个现象的兴趣就更大了。后来我常用小激光电筒照射黄泥水，蛋清水、豆浆水等几十种液体，我要从中寻找一条最亮的光路来提高这个实验的演示效果。

在老师的指点下，我翻看了高中化学书中胶体这一章。书中说胶体溶液中有一些微小的颗粒能使光发生散射，呈现一条明亮的光路，发生“丁达尔”现象。这就是我在茶水中看到明亮光线的道理。后来，我经过许多次实验，配制了一种特殊的胶体溶液，它的演示效果比茶水还好。我把这种胶体溶液叫作“丁达尔”水。

这时我想到用我配“丁达尔”水做一个光的反射折射仪。于是，我把这想法告诉物理老师。老师支持我，并同我一起设计制作出了这个“液体折射盘”。

“液体折射盘”制作方法很简单：在一块直径20厘米的圆铝板的中部用玻璃胶固定一个直径10厘米左右的玻璃培养皿（玻璃盖）。然后向密封的培养皿中注入一半的“丁达尔”水。这样使得培养皿上半部是空气、下半部是液体，接下来在培养皿周围的铝板上画上角度和法线。用一木支架固定就成了一个非常实用的光学教具——液体折射盘，见图1。这个小发明在2002年8月获第17届全国青少年创新大赛二等奖。

（作者：江西赣州四中学生；辅导老师：钟希泉）