光到底是直线传播还是曲线传播?
科技馆里揭秘
在山西省科技馆的《光弯曲了》科学课上,科学老师刘斌带领学生们通过科学小实验探索揭秘光线的传播,带领学生们参观《爱因斯坦的贡献》展项。
激光笔、透明容器、玻璃砖……初入教室,这些物件儿并没有引起学生们的注意。刘斌打开激光笔后,一条绿色的光线在空气中直射,然后他将激光穿过透明容器中装入的水和玻璃砖,学生们发现光在气体、固体、液体中都是沿着直线传播的,从而得出了“光沿直线传播”的结论。
这样的结论并不是本堂课的“终点”,刘斌拿着激光笔让光既通过空气又通过玻璃时,光发生了折射。孩子们开始质疑“我们刚才的结论错了吗?”,激烈地探讨着光为什么会发生弯折?“因为光传播时介质发生了改变,所以就会发生弯折。”刘斌向学生们解释。在此阶段,学生们将“光沿直线传播”的理论修正为“光在同种介质中沿直线传播。”这便是目前最严谨的科学解释。
随后,刘斌拿出课前精心配置的“糖水”,“糖水”经过24h的静置下半部分密度较高,瓶内从底部往上密度呈均匀的梯度变化,光射入“糖水”后,以每两个不同的密度折射连接,竟发生了弯曲。通过实验,学生们修正了“光在同种均匀介质中沿直线传播”,得出“激光在密度分布不均匀的糖水中发生弯曲”的结论。“层层递进的实验,我们最终得出正确结论,科学就是在实验中不断修正旧理论完善新理论的过程,随着科学的进步,新科研仪器的出现,科学定理会不断地被‘修正’。”刘斌告诉学生们。