我们从物理学原理出发证明了奥特曼的激光可以拐弯 | 正经玩

原创：中科院物理所

为什么奥特曼不发射能改变方向的激光

这样就不用担心被怪兽躲掉了

为了帮奥特曼的激光拐弯

我们从物理学原理出发

做了下面的实验

实验器材

激光笔，打孔的矿泉水瓶，水盆，支架台

实验步骤

第一步：

首先将矿泉水瓶的侧面打一个小洞（无奖竞猜，小编的打孔矿泉水瓶是哪一期的？）。

第二步：

将激光笔，打孔的矿泉水瓶，支架台以及水盆放到合适的位置，没有特殊角度，只需要保证激光是直直的通过小孔。

第三步：

将水缓慢倒入矿泉水瓶中，观察光斑和水流。

有趣的现象发生了：激光从小孔出来后并不是直直的射出了，而是随着水流在“流”动，在改变位置！

第四步：

我们再用水盆做一个实验：将激光沿着斜入射的角度射入。

光也拐弯了！

第五步：

换个角度再试一下

光同样也拐弯了，并且拐的弯更大了!

第六步：

将换角度的整个过程展现出来。

得证！奥特曼发射激光的时候可以拐弯！

原理解说

经常关注我们正经玩专栏的小伙伴相信已经意识到这种现象的原理，就是光的全反射。

如下图所示，在水柱中的光线来到水柱边界。光的折射满足折射定律，即

在入射角θ1大于一定值，满足θ1=arcsin⁡(n2/n1)时，折射光线便会消失，所有光线全部在界面处发生反射，即全反射；反射角θ2= θ1。可以认为水柱的两条边界平行，光线经过反射来到另一边时，入射角不变，依然满足全反射条件。这样如此反复，光线便一直被限制在了水柱中，这也就是激光会随着水流发生弯折的原因。

光纤也是类似的原理，利用全反射将光线限制在透明的光纤中，从而实现远距离的信息传输。