探索百科034 用放大镜聚集阳光来点燃纸张

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lyyan
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2021年07月21日10:43:06 0 427

当我们学习感到枯燥乏味的时候,可以换一换心情,拿上放大镜做一个有趣的物理小实验。

在一个阳光充足的星期天,拿上放大镜走出家门,用放大镜对着一张黑色的纸来聚集阳光,过一会儿我们可以看到在黑色的纸张上面冒出几缕白烟,不一会儿冒出白烟的纸张就会被烧出一个小洞了。大家可能都做过这个有趣的物理实验吧。那么,为什么平常温暖的阳光会突然变得如此强烈,以至于能燃烧纸张呢?现在让我们来了解一下发生这种现象的原因。

用放大镜对着一张黑色的纸来聚集阳光

当阳光照射在我们身上的时候,我们会感到温暖。这种温度如果想要点燃纸张是有些困难的。也就是说,如果只是把纸张放在太阳下照射,纸张是不太可能燃烧起来的。那么,前面用的放大镜起到什么样的作用呢?让我们来学习一下阳光是怎样被聚集起来的吧。

如下图所示,图中黑色部分是一块制造放大镜时使用的凸透镜。凸透镜的原材料是透明的玻璃或者塑料,中间做成凸出的形状。

平行光线通过凸透镜折射时聚焦在了一点

从上图我们可以知道,从凸透镜中间穿过的光不会发生折射,而是径直穿过,但是从凸透镜边缘照射过去的光就会向中间的方向折射,然后聚集在一个点上。

另外还有从凸透镜中间和末端之间射入的光也都会聚集在相同的点上。

我们再来思考一下,为什么会出现这样的现象呢?我们之前已经学过了光具有折射的性质,发生折射的原因是由于光的速度差造成的。

上图中,通过凸透镜的光线在通过镜面时,速度会变慢,显然通过镜面中间位置的光是最慢的;通过凸透镜上方和下方,也就是两侧的光要比通过中间的光快,所以光就会发生折射而全部聚集在中间的一个点上了。

现在大家应该知道为什么放大镜可以聚集阳光了吧?


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