偏振迷宫/小球迷宫--科技馆展品展项方案
展示内容
展项通过互动的方式,向观众展示光的偏振特性以及偏振片的作用原理。展台上布满了由管道组成的迷宫,迷宫有多个入口。互动时,当移动小球,会发现有的圆筒中小球可以从挡板中穿过,有的圆筒中小球不可以从挡板中穿过,其实这是给人们的视觉错误;有的圆筒筒壁上贴着偏光片,看起来就像挡板一样,其实并没有挡板存在,小球可以穿过;有的圆筒中有真正的挡板,小球就不可以穿过。
科学原理
在迷宫内我们放置了两段相互垂直的偏振片,偏振片只允许平行于偏振方向的光通过,同时过滤掉其他方向振动的光。当光照射到两段互相垂直的偏振片时,由于无法穿过该区域,形成一个暗区,看起来就像是形成了一堵虛拟的墙。所以也就有了我们面前这件真假墙相结合的偏光迷宫。
表现形式
机械互动
操作说明
1.使用磁铁控制小球移动;
2.比一比谁能最快将小球移至中心处。
知识延伸
人类建造迷宫已经有5000多年了。科学家认为迷宫是许多蜿蜒的通道被一堵墙隔开的地方。人们必须尽一切可能从入口走到出口。
偏振迷宫有四个入口。要求四个人分别从入口的四个角落开始,然后用一块强磁铁将玻璃下面包着橡胶的铁球吸附在桌面玻璃上,使铁球向自己确定的路径移动。看看谁能尽快把铁球引入中间的小孔。人们在选择道路时肯定会遇到一个难题。有些看起来像墙的地方是真墙,有些是看起来像墙的假墙。这给我们选择道路造成了一些困难。这些奇妙的假墙是如何制成的?事实上,我们在这些假墙上放置了两个垂直偏振器。自然光通过偏振片后,变成具有一定振动方向的光。这是因为在偏振板中有一个特定的特征方向,它被称为偏振方向。偏振片只允许平行于偏振方向的振动通过,并过滤掉垂直于该方向振动的光。当光照射到两个相互垂直的偏振器上时,它不能穿过该区域,从而形成一个看起来像虚拟墙的黑暗区域。因此,摆在我们面前的是一个结合了真墙和假墙的偏振迷宫。
偏振现在被越来越广泛的使用。例如,汽车前车窗上的棕灰色玻璃也是一种偏光镜,可以防止阳光直接照射到司机的眼睛。第二,我们也可以用偏光板来制作3D眼镜,这样我们看到的图像会更加立体。为了减少反射,照相机的镜头将保持偏振模式。