海市蜃樓演示實(shí)驗(yàn).doc

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1、【實(shí)驗(yàn)名稱】海市蜃樓【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹苛私夂Ｊ序讟俏锢碓怼緦?shí)驗(yàn)器材】海市蜃樓演示儀【實(shí)驗(yàn)原理】利用人工配制的折射率連續(xù)變化的介質(zhì)，演示光在非均勻媒質(zhì)中傳播時(shí)，光線彎曲的現(xiàn)象以及模擬自然界曇花一現(xiàn)的海市蜃樓景觀。自然界海市蜃樓的景象，在日常生活中經(jīng)?？吹剑貏e在炎熱的沙漠和湖邊更容易看到，但持續(xù)的時(shí)間短促，轉(zhuǎn)瞬即逝。利用人工方法模擬海市蜃樓，把大自然的壯觀幻景再現(xiàn)出來，使人能較長時(shí)間觀察與研究這種現(xiàn)象。海市蜃樓景象，古時(shí)多有描述，宋代著名詩人蘇東坡在“海市”一詩中就描寫了海市蜃樓的迷人的景色，但并沒有得到科學(xué)的解釋。由于空氣不穩(wěn)定，一陣風(fēng)就破壞了海市蜃樓的介質(zhì)條件，把天

2、上的仙境吹得無影無蹤。這樣更為自然景象蒙上了神秘的色彩。在實(shí)驗(yàn)室里，只須攪動(dòng)一下容器中的“大氣”(溶液擴(kuò)散層)，人為的蜃景也隨之煙消云散，使觀眾自然抹去了海市蜃樓的神奇色彩。玻璃容器中的“大氣層”隨時(shí)間不斷變化，蜃景也跟著變化。介質(zhì)密度梯度的起伏都會(huì)使蜃景圖象產(chǎn)生形變，形成奇離不定的幻影，啟發(fā)人們深入研究這種現(xiàn)象。如圖所示是海市蜃樓演示裝置其中A：水槽B：實(shí)景物：C：激光筆；D：射燈(220V24W)；E：裝置門；F：水管入口；G：觀看實(shí)景物窗口；H：觀看光在水槽內(nèi)傳播路徑的窗口；K：觀看模擬海市蜃樓景觀的窗口；?【實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象】(1)打開激光筆C，從水槽側(cè)面窗

3、口H觀察光束在非均勻食鹽水中彎曲的路徑。(2)打開射燈D，照亮實(shí)景物，在景物另一側(cè)窗口K處觀察模擬的海市蜃樓景觀。【注意事項(xiàng)】1.切不可攪動(dòng)容器中的溶液否則模擬的海市蜃樓景觀將消失。2.激光不可直射眼睛，以防損傷眼睛。3.液體的配制:將裝置門E打開，水管插入F口內(nèi)固定好，向水槽內(nèi)注入深為槽深一半的清水，再將約4Kg食鹽放入清水中，用玻璃棒攪，使其溶解成近飽和狀態(tài)，再在其液面上放一薄塑料膜蓋住下面的鹽溶液，向膜上慢慢注入清水，直到水槽水近滿為止，稍后，將薄膜輕輕從槽一側(cè)抽出。此時(shí)，清水和食鹽水界面分明，大約需10小時(shí)以后，由于擴(kuò)散，界面變沒了，在交界處形成了一個(gè)擴(kuò)散

4、層，液體的折射率由下向上逐漸減少，產(chǎn)生一個(gè)密度梯度，此時(shí)液體配制完成。