2025年高考物理“隱身人”的科學(xué)揭密

　　[趣味物理]“隱身人”的科學(xué)揭密

　　在《隱身人》這本小說(shuō)里，英國(guó)作家威爾斯竭力使自己的讀者相信隱身是完全能實(shí)現(xiàn)的。小說(shuō)里的主人公（作者把他描寫(xiě)成了一位“世界上從來(lái)沒(méi)有過(guò)的天才物理學(xué)家”）發(fā)明了一種方法，可以使人的身體變得看不見(jiàn)。下面是他對(duì)一位熟悉的醫(yī)師所說(shuō)的關(guān)于他的發(fā)明的根據(jù)。

　　“我們能夠看見(jiàn)一件東西，是由于這件東西能對(duì)光線起作用。你知道，物體或者是吸收光線，或者是反射光線、折射光線。如果物體既不吸收光線，也不反射光線或是折射光線，那它就根本不能被看到。例如，你看得見(jiàn)那個(gè)不透明的紅箱子，就因?yàn)榧t色的涂料能夠吸收一部分光線，把其余的光線反射出去。假如那個(gè)箱子一點(diǎn)光線也不吸收，而是把全部光線都反射出去，那它在我們眼里就會(huì)是一個(gè)耀眼的白箱子，像銀制的一樣。能閃爍發(fā)光的箱子只能吸收很少的光線，它的表面上反射的光線一般也不多，只是在箱子上的某些地方，在箱棱上反射著和折射著光線，這樣就使我們清楚地看到它的閃爍著反射光的外表──有點(diǎn)像發(fā)光的骨架。玻璃箱子發(fā)光比較少，在我們眼里它不像閃爍著光的箱子那樣清楚，這是因?yàn)椴Ａ�上反射的光線和折射的光線比較少。如果把一塊普通白玻璃放在水里，特別是如果把它放在某種比水密度更大的液體里，那就幾乎會(huì)完全看不見(jiàn)它，因?yàn)橥高^(guò)水射到玻璃上的光線，受到折射和反射的程度非常小。玻璃已經(jīng)變得跟飄在空氣里的一股二氧化碳或氫氣一樣，看不見(jiàn)了。”

　　“是的，”坎普（醫(yī)師）說(shuō)，“這一切都極簡(jiǎn)單，在今天，每一個(gè)學(xué)生都知道。”

　　“可是還有一件事也是每一個(gè)學(xué)生都知道的。如果把一塊玻璃搗碎成粉，在空氣里它就變得十分容易看見(jiàn)了──它變成了不透明的白色粉末。為什么會(huì)這樣呢？因?yàn)榘巡Ａ�搗碎，就是增加它的表面也就是使它所反射和折射的光線增多。玻璃片只有兩個(gè)面，而玻璃粉末的每一顆粒都能反射和折射通過(guò)它的光線，所以能夠透過(guò)它的光線就非常少�？墒侨绻�把搗碎了的白玻璃放在水里，它馬上就會(huì)隱去。搗碎了的玻璃和水有幾乎相同的折射率，這就使光線從水進(jìn)入玻璃或從玻璃進(jìn)入水的時(shí)候，發(fā)生極少的折射和反射。

　　“把玻璃放在任何一種折射率同它差不多的液體里，你就不能看到它：凡是透明的物體，只要把它放在折射率同它相同的介質(zhì)里，就會(huì)變得看不見(jiàn)。懂得這一點(diǎn)以后，只要略微想一想就會(huì)相信，我們也能使玻璃在空氣里變得看不見(jiàn)：設(shè)法把玻璃的折射率做得跟空氣的折射率相同；因?yàn)檫@時(shí)候光從玻璃透到空氣里，不再會(huì)被反射，更不會(huì)被折射。”

　　“對(duì)，對(duì)，”坎普說(shuō)，“但是要知道，人并不是玻璃啊。”

　　“不，人比玻璃更要透明。”

　　“胡說(shuō)！”

　　“自然科學(xué)家也是這樣說(shuō)的！難道你只過(guò)了10年，就完全忘記了物理學(xué)嗎？譬如紙是透明的纖維制成的，它所以會(huì)發(fā)白而不能透光，正同玻璃粉會(huì)發(fā)白而不能透光是同樣的道理。但是如果你在白紙上涂上油，讓它來(lái)填滿(mǎn)纖維之間的空隙，使紙只能用表面來(lái)折射和反射光，那末這張紙就會(huì)變得同玻璃一樣透明了。不但紙是這樣，布的纖維，毛織物的纖維，木材的纖維，我們的骨骼、肌肉、毛發(fā)、指甲和神經(jīng)都是這樣！總之，人身上的一切，除了血里的血紅素和頭發(fā)里的黑色素以外，都是透明無(wú)色的組織組成的。所以要使我們彼此看不見(jiàn)是不很費(fèi)事的！”

　　有一件事實(shí)也可以做這種見(jiàn)解的證據(jù)，就是身上沒(méi)有毛、組織里缺乏色素的生著白化病的動(dòng)物，是相當(dāng)透明的。1934年夏天，有一位動(dòng)物學(xué)家在兒童村里找到一只缺乏色素的白蛙，曾經(jīng)這樣描寫(xiě)過(guò)它：“皮很薄，肌肉組織能透光；內(nèi)部器官和骨骼等都能看到……透過(guò)腹壁能夠非常清楚地看到這種缺乏色素的蛙的心臟的跳動(dòng)和腸的蠕動(dòng)。”

　　威爾斯小說(shuō)里的主人公發(fā)明了一種方法，能把人體里的所有組織，甚至身體里的色素都變得透明。他成功地把這個(gè)發(fā)明應(yīng)用在自己身上。試驗(yàn)獲得了輝煌的成就──發(fā)明家本人完全變成了一個(gè)隱身人。

　　這個(gè)隱身人的以后情形，我們現(xiàn)在就來(lái)講一講。

　相關(guān)推薦：

　　高考物理知識(shí)點(diǎn)匯總

最新高考資訊、高考政策、考前準(zhǔn)備、志愿填報(bào)、錄取分?jǐn)?shù)線等

高考時(shí)間線的全部重要節(jié)點(diǎn)

盡在"高考網(wǎng)"微信公眾號(hào)