【矩道物理虚拟实验室】神奇的镜子

2022/6/8 10:20:57 矩道科技 产品动态


在影视剧中,每当出现警察或检察官在审讯室审讯和调查嫌疑人的画面时,你会发现有一面神奇的镜子。

这种镜子的神奇之处在于:你从一面看过去,发现是一面镜子;而从另一面看,则是透明的玻璃。

那么,这种镜子是有何特殊之处才能实现这种神奇的效果呢?今天,我们就借助矩道虚拟仿真实验室一起来了解一下。



小橘

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这种镜子通常被称为单向透视镜或单向透视玻璃。很多人认为这种镜子用了非常尖端的技术,其实原理非常简单。


为了方便理解我们先来简单介绍一下玻璃。日常生活中的玻璃有透明玻璃和不透明玻璃。

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小白


透明玻璃

透明玻璃是在二氧化硅中添加硼砂、石灰石、碳酸钠等加热熔化后凝固而成的,光的反射度较低,有良好的光透过性。


不透明玻璃

不透明玻璃则是在两张玻璃中间加入减少光线透射的薄膜,或者利用研磨剂使玻璃表面凹凸不平来降低透明度。而我们日常使用的镜子则是是在透明玻璃的一侧涂上反射性高的硝酸银或铝制成的。



小橘

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在高中化学中我们还学习过一种做镜子的方法,就是利用银镜反应在透明玻璃的一侧镀银。想要了解银镜反应的同学,可以在矩道化学虚拟仿真实验室中操作观察银镜是如何生成的。



银镜反应是银化合物的溶液被还原为金属银的化学反应,由于生成的金属银附着在容器内壁上,光亮如镜,故称为银镜反应。常见的银镜反应是银氨络合物被醛类化合物还原为银,而醛被氧化为相应的羧酸根离子的反应。


了解了玻璃,我们再来看一下单向透视镜的原理。

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虽然名为“单向透视镜”,但实际上它只是一种对可见光具有很高反射比的玻璃,可以称之为“半透半反射玻璃”。就是光线照射到这种玻璃上时,有一部分发生反射,而另一部分直接透过玻璃。实际上,它前后两面的光学性质根本没有分别。



小橘

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既然没有分别,两面的观察效果为什么会不一样呢?其中的原理也很简单,之所以能产生单面反光的效果,其实是由于镜子两面所处的环境光的强度不同造成的。



当其中一面处于很强的光强环境下时,大量光线从镜子表面反射回去,而另一面处于很暗的环境下,只有很少的光线能透过玻璃。因此,在明亮环境一边,你看到的是自己的影像,相当于镜子的作用;而在较暗的一边,你看到的是来自明亮环境一边的大量光线,相当于玻璃的作用。


现在,我们再来回想一下影视剧中的审讯室,原来警察审讯室中接收的光线几乎都是从嫌疑人室透射进来的光,而嫌疑人室内眼睛所接收的光几乎都是被镜子反射回来的光,所以就实现了这种一侧透明、一侧能反射光线的效果。如果两侧的环境光强相差不多,他们都能看到彼此。

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小橘

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其实,这种现象就好比夜晚降临后,室内都开着灯,此时如果室外很暗,那我们看向窗外就会较清晰的看到室内反射的像,而很难看清外面;但是当我们站在窗外看向室内时,却看得非常清楚,二者是一样的道理。


看完是不是觉得很神奇呢?快来矩道物理仿真实验室体验一下吧,会发现更多神奇有趣的科学现象。

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