品故事学物理‖光现象·第3、4回－
第三回 深水浅水缘何知
星期六，乖乖的姑姑带着表弟闹闹来家玩。
天热极了，闹闹吵着非要乖乖带它去游泳，于是两人来到的森林游泳馆。
来到泳池边，闹闹伸着脖子向泳池里望了望，对乖乖说：“水不深呀！最多才到我的脖子。”
说着闹闹就要下水，乖乖赶紧一把把闹闹拉住，说：“慢点。水比看到的要深。你如果这样下去，很可能会被淹到的。”
闹闹不信，乖乖说：“要不我找个棍子试一下，你就知道了。”
乖乖找来一根棍子，把棍伸入水，接触水底后，再出来。闹闹一看，果然水的深度比比自已的身高还要大。
这下闹闹可糊涂了。
看着闹闹迷惑的样子，乖乖说：“我通过一个实验给你介绍一下其中的道理吧？”
说着，乖乖到游泳馆的值班室借了一个平底脸盘。然后在盆底正中放上一枚一元硬币。乖乖让闹闹站在地止，慢慢地向后退去，直到刚看不到硬币为止。
闹闹说：‘“我怎么看不到硬币了？”
乖乖说：“这是因为硬币处发出的射向你眼睛的光被不透明的盆壁挡住了。你现在在原地站着不要动，等我往盆里加水，看看会出现什么神奇的现象？”
说着，乖乖缓慢地把水加入盆中，随着水面的升高，闹闹忽然兴奋地喊道：“我又看到硬币了！我又看到硬币了！……这是怎么回事呢？”
乖乖说：“这是因为光的水中进入空气中时发生了折射现象。”
闹闹不解地问：“什么光的折射现象？”
乖乖解释说：“光在均匀的空气中或水中，是沿直线传播的，但是光的不同的介质中传播速度不同；当光从空气中斜射水中或从水中斜射入空气中时，由于其传播速度发生改变，从而导致传播方向也随之发变化，这就是光的折射现象。”
闹闹还是没有搞明白，说：“刚才的现象怎么用光的折射来解释呢？”
乖乖说：“我来给你画个图吧！”说着他画了一幅图（如图所示）。
乖乖接着说：“你的眼睛在A点，当硬币在盆底时，沿直线传播的光被盆壁挡住不能进入你的眼中，因此你看不到硬币。往盆中加水后，硬币发出的光到达水面时传播方向会发生偏转，折射光线更加靠近水面，当折射光线进入你的眼中，你就看到了硬币。但你会感觉光是从你的正前方发出的，也就是硬币在水中的位置被抬高了。”
闹闹恍然大悟，说：“原来是这样呀！硬币位置升高，相当于盆底升高，所以看上去盆好像变‘浅’了。游泳池就相当于水盆，池底相当于盆底，我站在岸上看到池水变浅也是同样的道理。”
乖乖高兴地说：“你说的很好，就是这个原因。”
闹闹说：“谢谢哥哥的解释。我也把这个道理告诉其他的小朋友。提醒他们在游泳时一定要注意安全，千万不可误以为水浅而盲目进入水中，以免发生意外。”
乖乖说：“刚才的现象是由光的折射引起的，其实生活中还有很多现象也与光的折射有关。”
闹闹说：“那你再给我讲一下吧！”
乖乖说：“你注意天上的闪烁不定的星光吗？”
闹闹说：“见到过。星星一闪一闪的，妈妈说那是星星在眨眼。”
乖乖说：“这可不是星星在眨眼。星星发出的光是连续的，只是地球周围的大气层的疏密是不均匀的，从远处恒星发来的光经过地球大气层后，光会发生折射，折射光线的方向时刻地发生改变，使得折射光线摇摆不定。所以，才会看到星光闪烁不定。”
闹闹说：“原来是这么回事呀。我也好好学习，长大后要像哥哥一样懂很多东西。”
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1．光的折射现象：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生改变，这种现象叫做光的折射。
2．光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角；光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角。
3．光在均匀的介质中沿直线传播，在不均匀介质中传播方向会发生偏折。
第四回 是真是假水生火
这天，乖乖一回家，看到家里一片狼籍。妈妈、爸爸洁白的皮毛都已经变成黑的了，有的地方还像是被火烧焦了。
兔妈妈说：“家里的仓库着火了。把储存的干草全烧光了。”
乖乖说：“火灾是怎么发生的。”
妈妈说：“下午我正在睡觉，忽然感觉有烟呛的味道，醒来一看，原来是库房里的干草着火了。我想你爸爸赶紧救，可是大部分的草都被烧光了。”
乖乖说：“不会是有人故意放火的吧！”
妈妈说：“我和你爸爸看了看，四周没有别的脚印。没有人接近仓库的。”
乖乖围着仓库转了几圈，果然没有发现可疑的脚印。那火是怎么发生的呢？忽然，它看到仓库下几块塑料膜的残片。
乖乖问妈妈：“这塑料片是哪里的来的？”
妈妈看了看，说：“前几天，天气预报说有雨，由于仓库没有棚顶，我怕干草被雨淋湿，就买了块塑料罩在仓库上，当做是屋顶。”
听到妈妈这么说，乖乖不禁沉思起来。过了一会，他说：“火灾可能就是这些塑料膜有关。”
妈妈不解地问：“有什么关系？”
乖乖解释说：“屋顶上的塑料膜虽然起到了防雨的作用，保护了屋内的干草不被淋湿，但是也伏下了祸根。您想，下雨后，塑料膜上会存上一些水（如图所示），这时薄塑料膜和上面的积水相当于一个凸透镜。凸透镜是一种中间厚、边缘薄的透镜，它对太阳光会聚在焦点，焦点温度很高。现在塑料膜上的积水就是这样的一个凸透镜，对太阳光也有会聚作用，能够把射来的太阳光会聚到焦点上，这个焦点可能正好落在屋内的干草上，从而导致焦点处的温度迅速升高，干草很快被点燃，从而引发火灾。”
听了乖乖的话，妈妈将信将疑，
乖乖又说：“其实，这种情景自然界非常普遍。在很多树叶的表面上也有一些像是被烧焦的痕迹。这是因为早晨树叶有许多露珠，这些露珠晶莹透明，呈球形。太阳出来后，没有蒸发掉的露珠相当于一个个的凸透镜，对太阳光有会聚作用，能把太阳光会聚在下面叶片上，从而将树叶烧焦。与此相类似的情况是，游人在森林游玩时，如果把随身携带的矿泉水瓶等透明塑料瓶或玻璃瓶随地丢弃，当瓶中有残留有水或者下雨后进了雨水，也可能会成为森林火灾的元凶。前几天，我们学校还组织学生在森林中设立标识，劝阻游人不要乱丢饮料瓶呢！”
这时，妈妈终于信服说，感慨地说：“原来水还能引起火呀！真没有想到。”
乖乖说：“不光你没有想到，大科学也曾经没有想到。据说，大科学家牛顿的书房曾发生过一次火灾，对于起火的原因他也是百思不得其解。最后，在两年后他才突然明白，原来那天早上他洗了脸没有擦就去写稿，脸上的水珠落到书稿上的压纸的玻璃板上。由于玻璃板上有油渍，从而使水珠呈半球状。这些水珠相当于一个个的凸透镜，平行的太阳光照射上去，在小水珠的下面，光线会聚成一个光点。这个光点温度很高，于是把下面的稿纸引燃了。”
听到这里，妈妈说：“这孩子还真会安慰人的。拿大科学家来安慰我。”
知识链接
凸透镜对光线有会聚作用，能把平行于主光轴的光会聚于焦点。
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