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魔幻宫殿:万花筒般的奇妙景象,解密原理

时间:2023-11-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:当时,博览会建造了一座魔幻宫殿,近似于一个大的万花筒。观众们走在这座宫殿里,看到的是无数个大厅、无数根柱子和无数个自己。在那次博览会上,还有一座更奇妙的魔幻宫殿——除了有多次光的反射,还可以瞬间变换景象,就像我们手里的万花筒一样,参观者身在其中很是有趣。图106魔幻宫殿的原理这座奇妙的魔幻宫殿里,墙上的每一面镜子都经过了特殊的处理。图107魔幻宫殿解密

魔幻宫殿:万花筒般的奇妙景象,解密原理

前面说过,万花筒里的图案可以应用到生活中,那么,你有没有想过,变成万花筒里的玻璃碎片呢?如果可以成真,会看到什么样的景象呢?

1900年的巴黎世界博览会上,有一位观众就体验了一把。当时,博览会建造了一座魔幻宫殿,近似于一个大的万花筒。这座宫殿是一个六角的大厅,在大厅里面的每一面墙上都镶着一块光亮的大玻璃镜子,一直到墙的顶端。在大厅的角上,都竖着一根柱子,墙的顶端和天花板连在一起。观众们走在这座宫殿里,看到的是无数个大厅、无数根柱子和无数个自己。虽然身在其中,却不知道到底哪一个才是真正的自己,而且这个大厅、柱子和人从四面八方包围着他,一直延伸到看不见的地方。

图105 经过三次反射后的大厅

如图105所示,有六个大厅画着横线,12个大厅画着竖线,18个大厅画着斜线。画横线的大厅是一次反射的结果;在经过两次反射后,会得到画着竖线的六边形,也就是又多出12个大厅;第三次反射又会增加18个大厅。每次反射后都会使大厅的数量增加,大厅的总数取决于镜子的平整度,以及六棱柱大厅中两个相对棱面上镜子的平行度。有人观察过,经过12次反射后形成的大厅还能够看得见。此时,视野中一共会有468个大厅。

了解光的反射定律,我们就可以知道为什么会出现这样的情景。在这座大厅中,一共有3对平行的镜子和10对互成夹角的镜子,还有12对不平行的镜子,所以才产生了这么多次的反射。在那次博览会上,还有一座更奇妙的魔幻宫殿——除了有多次光的反射,还可以瞬间变换景象,就像我们手里的万花筒一样,参观者身在其中很是有趣。(www.xing528.com)

图106 魔幻宫殿的原理

这座奇妙的魔幻宫殿里,墙上的每一面镜子都经过了特殊的处理。在离墙角不远处的地方,镜子被竖直割开,这样墙角就能绕柱子旋转,如图106所示。我们能够看到,通过旋转墙角1、2、3的位置,会出现三种变化。

如图107所示,在墙角1布置了热带雨林场景;在墙角2布置了一个阿拉伯宫殿的场景;在墙角3布置了一个印度庙宇的场景。只要转动墙角上的机关,就能把大厅的景象变成这三种不同的景象。但是,不管它们怎么变,原理都是光的反射。

图107 魔幻宫殿解密

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