好玩兒的太空水球?qū)嶒?yàn)

小編的話：

在“天宮課堂”中，航天員王亞平老師在太空給大家做過一個(gè)水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)，通過這組實(shí)驗(yàn)我們能夠看到，在王亞平老師給水球注入氣泡前，透過水球可以觀察到她的倒立人像，而在水球中加入一個(gè)氣泡后，則分別呈現(xiàn)出“一正一倒”兩個(gè)人像。這是為什么呢？

太空水球?qū)嶒?yàn)

你知道航天員在水球中加入氣泡后，“一正一倒”的兩個(gè)人像是如何形成的嗎？

原來，當(dāng)王亞平老師向水膜中注水時(shí)，由于水的表面張力作用，形成了一個(gè)更厚的水膜，這個(gè)厚水膜可以看做是一個(gè)中間厚兩邊薄一些的凸透鏡。根據(jù)凸透鏡成像的原理，當(dāng)人的位置遠(yuǎn)大于2倍焦距時(shí)，便會(huì)形成一個(gè)倒立縮小的像。

另一方面，由于水在失重環(huán)境下，不會(huì)對(duì)其內(nèi)部物體產(chǎn)生浮力，因此氣泡可以穩(wěn)定存在于水球中。由于空氣和水的折射率不同，所以這個(gè)氣泡會(huì)將水球分成兩個(gè)中間薄兩邊厚一些的結(jié)構(gòu)，從而形成兩個(gè)凹透鏡組成的光具組，成正立縮小的像，因此會(huì)看到“一正一倒”兩個(gè)像。

編后語：

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（本文摘編自中國(guó)載人航天微信公眾號(hào)，本欄目合作單位：中國(guó)載人航天工程網(wǎng)http：//www.cmse.gov.cn/）