为什么纸浸了油会变得透明?

作者: Firons

来源: 中科院物理所

发布日期: 2024-05-24 13:20:35

本文解释了纸浸油后变透明的原因,主要是因为油的折射率接近纸张纤维素的折射率,使得纸张变得更为均匀,从而减少了光线传播方向的改变,使得透过纸张的光线能够携带清晰的图像信息。

为什么纸浸了油会变得透明?

油滴在作业本上的经历绝对让人难以忘怀,出现的透明斑点非常扎眼。那么问题来了,油为什么可以让纸变透明?

物体透明指的是能够透过物体看到其背后的图像,我们很容易联想到玻璃,它是⼀种均匀的介质。光线透过玻璃虽然会发⽣折射,但是光线的改变是统⼀的,等效于将光线整体平移,因此透过玻璃后光线携带的图像信息依然没有被改变。例如玻璃背后物体发出的光线经过玻璃后依然能够交汇于⼀点,最后被我们眼睛接收成像,因此我们可以清晰地看到原来的图像。

⽽对于纸张这种主要成分是纤维素和填料的材料,存在着很多被空⽓填充的空隙,由于空⽓和纤维素的折射率不同,因此纸张是不均匀的介质。当纸张背后的光线透过时,会被杂乱分布的、具有⾼折射率的纤维素朝着各个⽅向折射,从⽽改变携带物体图像特征光线的传播⽅向,所以我们看不到清晰的图像。

⽽油的折射率(约1.4)⽐空⽓(1)⼤,更贴近纤维素的折射率(约1.5),纸浸了油时,纤维素间的空隙会被油填充,这样就创造了⼀个更加均匀的介质,从⽽减弱了对光传播⽅向的改变,所以我们可以看到⼀个⽐较清晰的图像。

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