地球电灯泡

4　水里的光线会拐弯

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我们吃饭的时候，必不可少的工具便是筷子。通常家中不管是吃米饭炒菜还是馒头炒菜，都习惯做一个汤，我们喝汤时就会拿着筷子在碗里搅动。当筷子放在汤中静止时，我们就会看到筷子在汤中并不与平面上的光线为一体，光线好像会拐弯一样，这是怎么回事呢？我们做个游戏，从游戏中找出答案吧

我们拿一个塑料瓶，在离塑料瓶底部大约5厘米处的地方开一个小洞，先用手指压住这个小洞，在瓶中装满水，并把这个塑料瓶盖住不让水流出来。我们把房间里的灯全部关掉，准备一把手电筒，并用手遮住手电筒的部分光线，让光束变得细长。我们再把塑料瓶的瓶盖拧开，让水从小洞里流出来，把手电筒平放在塑料瓶的后方，这时的光束与塑料瓶垂直，然后我们就能看到光随着水的流出而“拐弯”了，形成了光线流。

手电筒

知识拓展

水的来源

水覆盖了地球70%的表面，是地球表面上最多的天然物质。在地球最初的时候，没有海洋、河流和生命，它的基本组成是氢气和氮气还有部分的尘埃，也没有什么引力，而且温度也很低。后来由于地球不断的变动收缩而产生能量，地球上的温度及性质也不断地改变着，地球开始形成了坚硬的地壳。地壳的不断变化，使有些地方隆起高山，有些地方形成低谷，同时喷发出大量的气体。这时地球的引力也随之增加了，这些气体被地球引力吸引着，构成了“原始地球大气”，水蒸气便是其中之一。水蒸气喷射到空中时达到饱和便冷却成云，变成雨落到地面上，聚集在低洼处。最初的水量并不多，但是循环地被大气层吸收，然后形成雨，地面的水量也不断地增加，最后就形成了现在的“大水球”。

两个学生做实验

光线为什么会随着水的流动而拐弯呢？手电筒的光垂直照射塑料瓶时，光通过塑料瓶中的水，不会发生光的折射。但是，又被塑料瓶中的水反射回来，形成了全反射现象。光线一直照射着流动着的水，在水中也不断地进行着全反射，这时就会形成我们看到的水流状的光线，看起来就像抛物线一样的弯曲，于是我们就认为光线会拐弯了。

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海市蜃楼

在我国广东澳角、山东蓬莱、浙江普陀海面上经常出现高楼耸立、山峦重叠等幻景，我们称这些幻景为“海市蜃楼”。海市蜃楼是一种光学现象，是地球上的物体反射的光经过大气层的折射而形成的虚像。为什么会产生这种现象呢？空气并不是一个均匀的介质，它的密度随着高度的增大而递减。光线在同一密度的均匀介质中进行照射时，以直线的方向前进。当光进入另一密度的介质时，就会发生折射，比如水中的筷子，水面上的部分与水下的部分好像折断了一样。因海面上冷空气与高空中暖空气之间的密度不同，空气的折射率下层比上层大。当远处的景物发出的光线射向空中时，不断地被折射，入射角越来越大，当光线的入射角大到临界角时，就会发生全反射现象。空中射来的光线就会在地面上形成虚像，也就是海市蜃楼。