教你用光变魔术

赵榕

你看不见我！你看不见我！

在科技馆中，有一个好玩儿的空间，当你的朋友走进这个空间时，他身体的大部分会被活生生地吞噬，很可能只剩下一个脑袋！当然啦，这并不是惊悚片的内容，而是科技馆中的一种“隐身”技术。它巧妙地利用光的反射原理，让你在视觉上形成错觉，事实上你看到的平面镜中的像是由光的反射线的反向延长线的交点形成的，是虚像。虚像与人所占的空间区域等大，距离相等，很巧妙地让人隐藏起来，结果你只看到一个活动的人头，却没有看到身体。其实，只要你绕到镜子背后，一下子就真相大白了！

“隐身人”光字原理

同样的原理经常在魔术中被应用。想想我们在魔术中常看到的“大变活人”，在观众的一阵阵惊呼中，曼妙少女在魔术师的指挥棒下“神出鬼没”。其实魔术师的动作通通是障眼法，就是为了吸引观众的注意力，其玄妙之处，还是在装人的箱子上。

大小随心变——畸变小屋

你想不想突然间长高，一下子超过伟岸的爸爸和高挑儿的妈妈？走进科技馆的“畸变小屋”，立刻让你美梦成真！进到小屋里，让妈妈站到高处那个角落，你站在低处那个角落。好啦，现在让爸爸通过外边的观察孔把看到的景象拍一张照片吧。哈哈，你比妈妈高了！

在我们的视觉习惯中，事物是近大远小的，我们的脑子已经这样处理事物的远近关系了，但是，在这问小屋里，当近处的人站在你认为是远处的地方，你反而会觉得他变得更高大了，这是为什么呢？小屋中低的那个墙角给了你比实际距离远的感觉，缩小了的层高衬托出站在这里的人的高大;而高的那个墙角夸大的层高，使人在视觉上变得矮小。从门口向屋内看去，小屋上、下、左、右四面向里延伸，形成一个半锥体结构，小屋里的装饰画也随着这个半锥体结构形成了反透视（简单地说，就是近小远大）效果。观察孔的位置正好是半锥体上的一点，形成了反透视的畸变效果。小屋内部结构与装饰把小屋还原成正常的长方体，而站在屋子里的两个人会展现出与实际不相符的大小比例。这现象是不是很神奇呀？

“畸变小屋”原理

图上的两条红线哪条长？用尺子量量吧！

“魔杯”到底魔在哪儿？

一只底部内壁有明显凸起的无色透明的小瓶

1先檢查一下小空瓶的底部是否有明显凸起。把瓶底对准阳光，能把光线汇聚就行了。

2将一枚硬币放在桌上，把小空瓶放在硬币上，通过瓶口观察瓶底下的硬币，你会发现硬币被放大了！空瓶成了放大镜。

3逐渐加大瓶底与硬币间的距离，硬币的像不断增大，一会儿，硬币的像不见了。

4保持瓶、币间的距离，往瓶内注入少许清水。

5随着瓶底被水淹没，一个清晰的硬币的像又出现了。

科学原理：这得从凸透镜的成像规律谈起。当物距小于1倍焦距时，像为放大的虚像，且像与物位于透镜同侧;当物距等于或大于1倍焦距时，透镜不成像或成实像。但透镜焦距并非一成不变，我们可以通过改变透镜周围的介质，“拉长”或“缩短”透镜的焦距。在上述实验中，当硬币的像不见时，瓶底与硬币问的距离大致与透镜的1倍焦距相等。向瓶内注入水后，犹如在瓶底凸面上加了一个“水凹透镜”，“水凹透镜”对光线的发散作用“拉长”了瓶底凸透镜的焦距，从而使原来位于瓶底透镜焦点上的硬币一下进入“组合透镜”的1倍焦距之内，所以清水就能显出硬币的像了。

你知道吗？

有一种有趣的酒杯——“魔杯”，会给你的家宴增添不少乐趣。当你向杯中倒入酒时，杯底会呈现出栩栩如生的龙凤画面;当你饮完杯中酒后，龙凤也跟着无影无踪了，就好像你把龙凤也喝到肚子里去了。显然，龙凤是不会随着酒被喝到肚子里去的，原来，这也是光线在作怪。

仔细观察能显像的酒杯——“魔杯”的构成，你会发现它的底部有圆弧形的凸起，相当于一个焦距很短的凸透镜，在这一凸起的下方不远处嵌有一张比透镜直径小得多的龙凤画片……现在，你明白“魔杯”的奥秘了吧！