懸浮的硬幣——凹面鏡成像原理

在我們的生活中，凹面鏡應用最多的地方莫過於照明系統，如射燈、車燈和手電筒。

第一眼看到凹面鏡，你會誤以為它是球形的，而實際上，凹面鏡的曲面是一個拋物面。因為只有拋物面，當平行光照射過來的時候，所有光線都會會聚在焦點上；同樣的，在焦點處發出的光，經拋物面反射後都會平行地出射。

凹面鏡與凸透鏡的成像規律非常類似，只不過凹面鏡是反射成像，凸透鏡是折射成像。

凹面鏡的成像規律

很眼熟吧？除了像的位置不一樣，它與初中科學課本裡凸透鏡成像規律完全相同。下面來看圖體會一下吧：

下面我們利用凹面鏡的成像規律，來達到一種讓物體懸浮的效果，這也可以算是一種3D成像技術吧。

本製作用到的材料只有兩片一模一樣的凹面鏡。由於要在其中一片凹面鏡上打孔，所以會用到鑽臺和玻璃瓷磚打孔專用的鑽頭，剩下需要的就是小心和耐心啦。

兩片相同的凹面鏡和玻璃鑽頭

小丁在實驗室找到的凹面鏡平面直徑約10cm，並不是很大；手裡最大的鑽頭直徑也只有22mm。至於凹面鏡的焦距也不得而知，但這些都不會影響我們的製作。

首先我們要在凹面鏡上鑽孔。為防止鏡子在鑽的過程中碎裂傷人，可以用寬透明膠貼上幾層，整個鑽孔過程請戴好護目鏡。

特別注意！雖然戴手套可以防止玻璃碎片割傷，但別忘了更重點的一點是：操作電動工具時嚴禁戴手套！！

在打孔過程中，鑽頭的下壓力度不要太大，總之越慢越好；可以適量給鑽頭滴水降溫。小丁的凹面鏡玻璃厚3mm，鑽第一塊時用了十幾分鐘，而鑽第三塊的時候，只用了一分鐘，並沒有碎裂的情況發生。總之熟能生巧，一開始小心為佳。

開好孔，我們的製作也基本完成了。

我們把一片未開孔的凹面鏡放在桌子上，鏡面朝上，在鏡子中心放一枚五毛錢硬幣。把另一片開了孔的凹面鏡放在它的正上方，鏡面朝下。

把一個紙杯剪出一個紙筒來控制兩片鏡子之間的距離

當兩片鏡子的面心距離約為它們的焦距時，我們從上方斜著看開孔處，可以在孔內附近看到一枚懸浮的硬幣，如下圖。

我們看到的懸浮硬幣，其實是真實硬幣的一個倒立虛像，和我們在鏡子裡看到的東西本質是一樣的，只不過這個虛像成像的位置比較特別，所以有了懸浮的感覺。成像原理如下：

3D效果在圖片或視頻中是無法真實還原的，所以如果你想體驗，有如下兩種途徑：

自己動手製作一個；

在網上買一個。

如果你實在不知道從哪裡買，可以在本公眾號回覆：懸浮的硬幣，小丁會悄悄地告訴你哦。