探究在空间站中透过悬浮的水球能看到两个像的原因

近日，微主在带领学生们利用Phyphox探究下蹲和起立过程中的超重和失重规律的时候，插入了一幅在空间站中因完全失重而呈悬浮状态的水球的照片。

文章发布后，水球内部出现的两个宇航员的像引发了不少网友的关注，大家围绕这两个像展开了热烈的讨论。

由于水球相当于凸透镜，根据凸透镜成像原理，要么成倒立的实像，要么成正立的虚像，怎么会同时存在倒立和正立两个像呢？

微主在创客空间利用水晶球做了一次模拟实验，将水晶球对着实验台，用手机拍摄，只能得到倒立的像，无法得到正立的像，十分诡异。

仔细观察空间站中的水球的照片，感觉水球内部应该存在一个气泡。由于处于完全失重的环境中，在表面张力的作用下，水球的外表面和内部的气泡都是球形的。

微主立即在几何画板软件中对空心水球的成像光路进行了还原，果然有所发现。

观察成像光路可以发现：倒立的、较大的像是光路没有进入中间气泡，光线仅仅在水球外表面经过两次折射所成的，是实像，此像位于水球的前方；正立的、较小的像是光路进入了中间气泡，光线在水球内、外表面经过四次折射所成的，是虚像，此像位于水球内部气泡的后方。

| 创客焦作 | 

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