张华俊,孟庆国

(哈尔滨师范大学 物理与电子工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001)



资助项目：黑龙江省高等学校教改工程项目(No.JG2014010850)

衣物在潮湿时变暗的光学分析

张华俊,孟庆国

(哈尔滨师范大学 物理与电子工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001)

摘要：通过理论推导和实验探究，从反射、折射、吸收方面阐述了衣物在潮湿时会变暗这一现象的产生机理. 当衣物被浸湿后，由于光在浸湿液面内的不断反射和折射使得最后反射到人眼的光强大大减弱，同时由于光在液体内的吸收又使反射的光强减弱，从而看到衣物在潮湿时变暗.

关键词：潮湿；反射；折射；吸收；CUPT

“潮湿且黑暗”是2015年CUPT的题目之一. 在日常生活中潮湿的衣物会变暗，通过对光学知识的学习可知是由于衣物潮湿使进入到眼睛的光强发生了改变. 文献[1]给出了衣物变湿后变暗的理论解释，但并未给出实验验证. 我们在实验验证时发现理论与实验基本相符，但在透射时所表现的规律与理论有所差异，本文将对其进行理论分析与实验探究，并给出透射时出现与理论不符的解释.

1理论分析

1.1　反射与折射

光滑的光学表面会发生镜面反射[2]，当覆盖1层膜时，光的反射会发生在膜的上表面也会发生在膜的下表面. 如果是粗糙的表面，下表面反射以漫反射的方式反射在液体和空气层之间， 使表面对光的吸收率增大. 图1是相同参量下干燥和潮湿衣物的显微图像.

(a)干燥

(b)潮湿图1　显微图像

从显微图像中可以看出……