今年的诺⻉尔物理学奖花落谁家?阿秒激光不同于主要应⽤于科学研究的超快激光,普通激光早已⻜⼊寻常百姓家。在国庆收假第⼀天,试试⽤激光笔在空⽓中画⼀颗五⻆星吧。实验器材包括硬纸板、激光笔、⼩镜⼦(四个)、⻢克笔、直尺、圆规(作图⽤)、所标杯。实验步骤如下:第⼀步:⽤尺规作图法在硬纸板上画⼀个正五边形。第⼆步:将正五边形的五个顶点和中⼼连起来,确定镜⼦的摆放位置。
第三步:将四⾯⼩镜⼦摆放在正五边形的四个顶⻆上,注意镜⼦的镜⾯与上⼀步中画的连接五个顶⻆的线段垂直。第四步:⽤激光笔从剩余的⼀个⻆照射,调节合适的⻆度,使光线在四⾯镜⼦之间反射,最终形成五⻆星图案。这个实验的原理是我们初中时就学过的反射定律。当激光笔的光照射到镜⼦上时,会发⽣反射。依据反射定律,在发⽣反射时,反射线跟⼊射线和法线在同⼀平⾯内,并且反射⻆等于⼊射⻆。实验中的光路图如图所示。
由于镜⾯垂直于正五边形的中⼼和顶点的连线(也是⻆平分线)放置,当⼊射光线沿着五边形的⼀条对⻆线射⼊时,反射光线就会沿着关于⻆平分线对称的另⼀条对⻆线射出。经过多次反射,将正五边形的五条对⻆线依次连接起来,就形成了五⻆星的形状。