河北省保定市物探中心学校三分校 王学玲

疫情期间大家都自己动手做美食，田田在泡豆的过程中发现了一个现象，透过气泡看豆豆竟然变小了。气泡形状和露珠形状差不多，但透过露珠看物体会变大，这是怎么回事？田田顿时来了兴趣，忙招呼做物理老师的妈妈过来：“妈妈，这怎么缩小了，气泡不是放大镜吗？”“是呢，为啥不一样？要不咱们做实验看看吧。”田田说：“好啊！”随后，两人找了些身边可用的物品准备做实验。

实验器材：水槽、水、广口瓶、瓶盖、一个登山扣。

实验步骤：1.把登山扣放入盛水的水槽底（如图1），从正上方观察其大小；

2.将空广口瓶盖上盖子，全部浸没水中（如图2），使其在水中形成“空气凸透镜”，从同一处上方观察登山扣的大小；

3.从水槽中拿出登山扣，广口瓶中装满水，让登山扣靠近广口瓶（如图3），从另一侧观察登山扣的大小。

实验结果：装满水的广口瓶凸透镜能作为放大镜使用，可以看到正立、放大的物体的像；而在水中用空广口瓶这个“空气凸透镜”去观察登山扣时，发现它不但没有把物体放大，反而成正立、缩小的像。

“这个空气凸透镜和我们平常的凸透镜成像情况不一样，反倒和凹透镜的差不多。”田田若有所思。

“你想的很正确。一般来说，透镜的折射率比周围介质的折射率大时，制成的凸透镜对光有会聚作用；而当透镜的折射率比周围介质的折射率小时，制成的凸透镜对光有发散作用。”妈妈解释着。

“什么是折射率？”

“折射率是指光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比。材料的折射率越高，使入射光发生折射的能力越强。两种介质进行比较时，折射率较大的称为‘光密介质’，折射率较小的称为‘光疏介质’。空气的折射率约为1，水的折射率约为1.33，透明玻璃的折射率约为1.5，空气的折射率小于水的折射率，所以空气凸透镜在水中对光有发散作用。”

图1

图2

图3

“好深奥呀！”

“换个角度来讲，凸透镜形空气泡不是咱们平常所说的凸透镜。图2中以空气为标准，可以把它分解为两个水凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，那么空气凸透镜的这种‘反常’特性也就不奇怪了。”

“明白了，透过水中的气泡看豆豆变小就和凹透镜成像原理一样，所以我们不能简单地得出结论说凸透镜只能对光起会聚作用，凹透镜只能对光起发散作用，而是要从具体的实验情况去进行判断。”田田总结道。

“很棒，得判断透镜和另一种介质相比是光疏介质还是光密介质。认真观察生活中的现象并积极思考是学好物理很重要的方法，田田同学，你可是迈出了一大步哦。”妈妈表扬着。

“那是。”田田脸上洋溢着笑容。