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NB的NB用法——激光最多反射几次

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发表于 2022-5-11 17:54:02 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 SSRStudio 于 2022-5-11 18:13 编辑

事情是这样的:
一天我照常在NB物理做实验,让一束激光在两面平面镜之间来回反射。由于两面平面镜彼此平行,光线又与平面镜垂直,
因此入射角永远为0°,激光会在平面镜之间无限反射下去。
1.PNG
这时,我注意到了一个问题:如果激光反射了无限次,那么电脑也计算了无限次,这种情况下电脑应该会卡顿才对。
但是电脑此时没有卡顿。为什么呢?
于是我提出了两种假设:
1、NB物理实验的激光,具有有限的传播速度、无限的反射次数;
2、NB物理实验的激光,具有无限的传播速度、有限的反射次数。

验证假设1的真伪,方法很简单:把激光从平面镜之间移开。如果光仍然在平面镜之间来回反射,那么假设1就能被证实。
但是我照做了,事实并非如此。因此假设1被排除了。

再看看假设2。为了验证假设2,我使激光以与水平面夹角1°的方向,斜射入两面竖直相对放置的平面镜,观察实验现象。
2.PNG
漂亮!激光经过多次反射之后,最终没有从上方射出,而是被右侧的平面镜吸收了。
因此,假设2就成立了。
NB物理实验的激光,虽然具有无限的传播速度,但是不能无限反射下去。一束激光的反射次数终究是有限的。
接下来我们数一下这束激光能反射多少次。
如果上图你耐心一根根去数的话,你会发现,这束激光一共反射了50次。
也就是说,NB物理实验的激光最多能反射50次。

我接下来还做了几个类似的实验,结果表明:
NB物理实验的激光最多能全反射的次数也是50次;
3.PNG
NB物理实验的激光,能折射40次,反射10次,加起来也是50次。
(激光经过21块玻璃后,光强就会降为0,所以无法折射50次)
4.PNG
综上,NB物理实验的激光,最多能反射或折射或全反射50次。

接下来,我们要利用激光这一条特殊的性质,进行进一步的研究。

先研究分层盐水的性质。
将反射50次后的激光射入分层盐水。激光能射入盐水,也能在盐水中发生光路弯曲,但不能从盐水中射出。
因此激光从空气射入分层盐水时没有发生“折射”,但是激光从分层盐水射入空气算一次“折射”。
5.PNG

再将反射48次后的激光穿过分层盐水变成“盐水光”,经过平面镜反射后再射回盐水。
由于光在盐水中传播的速度与在空气中传播的速度相同,又因为“盐水光”在空气中的光速较慢,入射角还大于临界角,
所以“盐水光”按道理应该在空气与盐水的分界处发生全反射。
但是因为反射48次后的激光只能继续折射或反射2次,所以“盐水光”不会全反射,而是被界面吸收。
6.PNG
如果入射角小于临界角,光就会在界面发生折射。
但是之前的研究结果表明,光射入盐水不算“折射”,从盐水中射出算一次“折射”,
所以激光能射入盐水,且发生方向的偏折,但这不算“折射”。
因为激光从盐水中射出算一次“折射”,所以激光不能射出盐水。
7.PNG

再研究偏振片的性质。
将反射49次后的激光射入偏振片,激光不能射出。
8.PNG
将反射48次后的激光射入偏振片,激光能射出,但射出的激光无法被平面镜反射。
9.PNG
由此可见,激光穿过偏振片,相当于进行了两次折射。
更多的实验表明,偏振片的本质是一块自带偏振功能的狭长矩形玻璃砖。
我还测了一下偏振片的折射率,折射率约等于1.01。

如果你对NB物理实验中激光的这种特殊性质有更多的研究,欢迎留言告诉我
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