魔力科學小實驗 | 超逼真的3D立體影像,幾塊塑料片就能玩「全息投影」

2021-03-01 魔力科學小實驗

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讓孩子像科學家一樣思考,像工程師一樣解決問題

文/圖/視頻:科學奶爸



各位小朋友及大朋友們,晚上好!歡迎來到魔力科學小實驗欄目,讓孩子像科學家一樣思考!

在很多科幻電影中,我們經常會看到下面這類畫面,主人公對著一個個懸浮在空中的半透明影像忙碌地操控著。每當看到這類畫面,我們不禁感嘆科技的神奇魅力。電影中所展現的影像,也稱為全息影像。儘管帶有誇張的成分,但是全息影像技術並不是什麼新鮮事物,因為早在上世紀40年代,就出現了全息影像技術了。

科幻電影畫面。圖片源於網絡

今天,我們不妨採用一種簡單的方法,製作一個超酷的「全息影像」,並探尋其背後的科學原理。現在,大家就跟隨科學奶爸,一起開始我們今天的實驗吧~

# 本實驗用到小刀,請在大人監護下操作 #

實驗開始前,先準備以下材料

透明塑料膜1張、白紙1張、透明膠1卷、裁紙刀1把

鉛筆1支、三角板1塊、量角器1個

然後,按以下步驟進行

1、畫一個等腰梯形,上底1cm、下底6cm、高3.5cm。

2、用裁紙刀沿等腰梯形外邊緣切割。使用裁紙刀時務必注意安全,或請監護人幫忙。

3、以等腰梯形為藍本,從透明塑料瓶中裁剪4個相同形狀大小的等腰梯形。

4、將4塊塑料片用透明膠粘成一個金字塔狀。

5、將金字塔倒轉立在手機上方,然後開啟對應的視頻,確保金字塔位於視頻中心。

為了方便大家更直觀了解實驗步驟,科學奶爸給大家拍了一個教學視頻。

點播放按鈕觀看視頻

BGM :Kevin MacLeod - Carefree

通過實驗你會發現


打開手機視頻後,從塑料片的側面看過去,原本水平的視頻影像變成豎直的影像,仿佛全息影像,栩栩如生。

變換不同的視頻影像,投射出的3D立體影像也不同。

原來如此


塑料片和手機屏幕成45度夾角,光線投射到塑料片後發生反射,此時影像「翻轉」了90度,水平的影像變成了豎直的影像。真正的全息投影,是利用幹涉和衍射原理製作而成,因此今天的實驗不能算作真正的全息投影。

1947年,英國一位叫丹尼斯·蓋伯的科學家發明了全息投影術,並因此獲得諾貝爾物理學獎。全息投影技術也叫做虛擬成像技術,是利用幹涉和衍射原理記錄並再現物體真實的三維圖像的技術。

全息投影技術原理。圖片源於百度百科

全息投影技術不但能產生立體的空中幻象,還能使幻象與表演者產生互動,產生震撼視覺效果。目前,在服裝或汽車展會、舞臺節目等場景下,經常會使用到全息投影技術。

全息投影產生逼真的視覺效果。圖片源於網絡

科學奶爸要給大家提問了

今天的小實驗就到這裡吧,歡迎大朋友陪小朋友積極動手實踐,在家做實驗,學科學,並秀出你的實驗作品!

操作提示實驗用到小刀,請在大人監護下操作本實驗,謹防割傷。

部分文字整理自網絡。

-- The end --

理工碩士奶爸的兒童科學小實驗視頻,

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