硬币隐身之迷

桌子上有一枚硬币，拿一个杯子，装满水，然后把杯子压在硬币上。此时，请看看玻璃的一边，你会发现硬币不见了。没有人把它拿走，但是当从杯口往下看时，硬币仍然在那里。

然后，当别人不注意的时候，你把一些水浸入玻璃杯的底部。请邀请其他学生再次做这个实验。这一次，每个人都会惊讶地发现这种魔法不起作用。透过玻璃的侧壁，学生们总能看到闪亮的硬币。如果你不说出这个秘密，恐怕没人能让硬币再次消失。

这个有趣的实验可以用光的全反射现象来解释。当光从空气通过玻璃底部进入水中时，它被折射，因为它从光稀疏的介质进入光稠密的介质，所以所有折射的光都接近法线方向。这导致大部分光线以大的入射角撞击杯子的侧壁，从而导致全反射。反射的光回到水中并从杯口射出，所以硬币不能从杯子的侧面看到，但是当从杯口向下看时，硬币仍然很好地放在那里。

为了做这个实验，人们应该使用一个嘴比底部大的玻璃杯，而不是一个顶部和底部都大的玻璃杯。你为什么要这么做？你可以根据光的折射定律来思考它。

当杯底和硬币被水弄脏后，情况发生了变化:硬币发出的光穿过杯底，然后进入杯中的水。在这种情况下，杯子的底部可以看作是一块平板玻璃，上面和下面都有水，光线通过它的方向不会改变。这样，当硬币发出的光到达杯子的侧壁时，光的部分入射角不是很大，当然，不满足全反射条件，并且光从侧壁透射，从而可以看到杯子下面的硬币。有趣的是，如果硬币只有一部分被水弄脏，而另一部分没有，那么你只能看到被水弄脏的部分。

全反射也可以通过许多其他方法观察到，其中两种方法如下所述。

找一个又大又深的装满干净水的盆。将一枚硬币扔在脸盆底部，然后用一个厚玻璃将硬币倒置(注意，当压在玻璃上时，不要让玻璃中的空气漏出)。这时，如果你再看玻璃的侧面，你会发现玻璃变得不透明。它的侧面像镜子一样闪耀着银光，反射着脸盆底部的印刷图案，而硬币已经不见了。

做这个实验的另一种方法是把玻璃直立在盆里，用玻璃底部紧紧地压硬币。如果你从杯子的侧面看，你会发现杯子是不透明的(注意，不要让水进入杯子，如果水进入杯子，它会变得透明)。

虽然这些实验做起来很简单，但要解释原因需要很多大脑。为你自己想想。

利用光在玻璃内表面全反射的原理，可以制成一种光学仪器——全反射棱镜。光垂直进入棱镜的一侧，然后以45度的入射角投射在棱镜的内表面上。由于玻璃的临界角为42°，光束被全反射，反射光从另一侧射出。

全反射棱镜可以使光线以90度或180度的角度转动，很像一面镜子，但这是一面没有镀银的镜子，所以它不怕潮湿。此外，当它反射光时，光的损失也非常小，并且平面镜反射多次以形成许多图像是没有问题的。由于这些优点，在科学研究中经常用它来代替平面镜来改变光的方向。

钻石因为光的全反射而变得明亮。钻石是非常珍贵的宝石。它也被称为钻石。天然钻石并不都很漂亮，它必须经过人们加工才能变得光彩夺目。

一种钻石有50多条边。如果一束光线从钻石的顶部入射，因为钻石具有大的折射率和小的临界角，大部分光线将完全反射在其众多的内表面上，所以有光线从它向各个方向反射，所以它总是看起来晶莹剔透、闪闪发光和迷人。

用相同形状的其他宝石或玻璃制成的仿制品赶不上钻石的光彩。原因是其他宝石的折射率比钻石小，所以临界角大，光在宝石中的全反射不像在钻石中那样容易。