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趣味物理学
1.1.1.9.9 魔幻宫殿
魔幻宫殿


很久以来,万花筒都只是被当做一种有趣的玩具,直到今天,才被用来绘制图案。人们发明了一种仪器,借助于这种仪器可以拍摄出万花筒中的图案,这样就可以自动地构造出各种可能的图案来了。

假如您变小了,变成了一个小玻璃片,被装进万花筒中,您会看到什么样的景象呢?现在就有方法来完成这个实验。1900年巴黎世界博览会的观众就有过这样的绝佳机会,在这次博览会上,一座叫做“幻觉宫殿”的展品,取得了巨大的成功。这座宫殿实际上就是一只万花筒,只不过不能动罢了。您可以想象一下:一个六角大厅,大厅的每面墙上都装着一面巨大的而且极其光亮的镜子,大厅的各个角上都装有圆柱形状的建筑装饰,柱子上的飞檐与天花板相连。观众会迷失在这座大厅里,会看到无数的大厅、无数的柱子,还有无数的跟自己一模一样的人;这些大厅、柱子和人从四面八方包围着他,一直延伸到目所不能及的地方。图106中画着横线的大厅,是一次反射的结果;在经过两次反射以后,会得到画着竖线的六边形,也就是又多出12个大厅。第三次反射又会增加18个大厅(画着斜线的);每次反射都会使大厅的数量增加,大厅的总数取决于镜子的平整度,以及六棱柱大厅中两个相对棱面上镜子的平行度。在实际情况中,经12次反射后形成的大厅还可以看得见,也就是说,视野中一共会有468个大厅。

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图106 中央大厅墙壁经三次反射后,就仿佛有了36个大厅

了解光的反射定律的人,一定清楚这种“奇景”产生的原因:在这座大厅中一共有三对平行的镜子和十对互成夹角的镜子,因此能够形成多次反射,这一点就不足为奇了。在本次巴黎博览会上,还有一座“幻景宫殿”,在里面人们可以看到更奇妙的光学现象。这座宫殿的设计者在多次反射基础上,还增加了瞬息变换的景物,就好像他们制造了一只巨大的、可以把参观者装在里面的活动万花筒。