把放大镜

二零零九年一月十一日

成分

利用 一点水 一瓶柠檬水 一些透明的塑料从柠檬水瓶或其他包装

指令

塑料上的液滴切一小片透明的、薄的(但仍然很硬的)塑料,就像你在柠檬水瓶子边上看到的那样。宽2厘米,长4-5厘米。

用你的手指或铅笔之类的东西,在塑料上轻拍一小滴水。为了达到最佳效果,你需要一个直径约5-6毫米的圆形液滴。

试着透过它来看待事物。你可能需要非常接近才能得到好的结果。

塑料上的液滴

结果

你应该会发现,液滴将你所看到的放大了5-10倍。液滴越小,放大倍率越大,但也越难看穿。

解释

液滴就像一个非常强大的放大镜。水滴就像一个透镜,它使光线弯曲,使它接近你的眼睛,就好像它来自一个更大的物体,所以它看起来被放大了。

基于这一原理的显微镜在17世纪是最先进的。安东尼·范·列文虎克(Antonie van Leeuwenhoek)使用形状类似水滴的微小玻璃透镜对它们进行了完善。因为他能制造出比大透镜更精确的小球面透镜,所以他能制造出比大显微镜更好的小显微镜。问题是它们很难使用,所以尽管他能制造出放大200倍的显微镜,但很少有人能使用它。这意味着很长一段时间人们都不相信他看到的细菌,这对接下来200年的医学来说是不幸的,直到巴斯德提出了疾病的细菌理论。

安东尼·列文虎克 列文虎克显微镜复制品
安东尼·列文虎克 列文虎克的显微镜,一种微小的玻璃透镜,上面有一个点来固定要观察的物体。

为什么它会放大呢?

首先,你看到的东西的大小与它在你眼睛上形成的角度有多大有关。角度越大,物体看起来越大。

小物件 一个大物体
一个小物体与你的眼睛形成一个小角度。 大的物体更大。

光在水中的传播速度比在空气中慢,所以当光从一个地方传播到另一个地方时,它会弯曲或折射。光线在透镜边缘附近比在透镜中心弯曲得更厉害,因为那里弯曲得更厉害

液滴的折射
水滴的形状使光线打在边缘比中心弯曲©Dave Ansell

这意味着,如果你看一个物体的中心,从物体反射的光将穿过一个弯曲的水域,而不是穿过侧面的光。这意味着光看起来像是来自一个更大的物体,并且看起来被放大了。

用一滴来放大 放大
从物体反射的光被水滴折射。 你的眼睛看到它就好像它是一个更大的物体,它似乎被放大了。

对着屏幕打喷嚏的科学

当你在电视屏幕上喷洒指甲油,在雨中使用手机或对着显示器打喷嚏(顺便说一句,这不是很卫生)时,你可能会看到奇怪的颜色,或者屏幕上的液滴似乎出现了网格。这是因为你在屏幕上放了很多小水滴,每个小水滴就像一个镜头一样放大下面的像素。屏幕是由微小的像素组成的网格,所以你可以看到单个像素被放大,就像上面透明塑料上的水滴被放大一样。

评论

在热水和冷水中放大率会不同吗?

直觉上,是的,它会,因为温度会影响水的密度,因此折射率。也就是说,影响将非常小。

我在读的时候感觉很酷为什么它会放大?

听起来很有趣!!

哇,多么惊人的库存啊

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