为什么伸进水里的铅笔看起来像是断了一样？

生活中，大家有没有注意到这么一种现象，即放进水里的铅笔或是筷子，看起来像是断了一样，而实际上还是完好无损。这是为什么呢？

实际上是因为光在水中发生了折射。我们都知道光是直线传播的。但是当光从一种介质传到另一种介质时，光便不会再沿着直线传播了，而是发生了改变，我们把这种改变叫作折射。这里面有两点是需要注意的：第一，当光从一种物质传到另一种物质时，这里的介质是指透明介质，想想，如果是不透明的，光传播不过去啊。第二，在两种介质的交界处发生折射。因此，伸进水里的铅笔看起来像是断了一样。

从一种介质传到另一种介质时，光线发生了改变不再按直线传播的原因是因为两种介质的密度不同。那么当同一种介质时，如果密度不均匀会不会发生折射呢？答案当然是肯定的。实际上包围在地球上面的空气也是不均匀的，因此光在通过不均匀的大气时，也会发生折射。夜晚，当我们仰望繁星点点的夜空时，会发现星星一闪一闪的，像是在眨着眼睛。这背后的原理便也是折射。星光在通过密度不均匀的大气时，发生了折射。其中有一部分的光折射到我们的眼里，我们便看到了。有一部分的光不能折射到我们的眼里，我们便看不到。这就造成了星星一闪一闪的。

生活中，还有一种现象——海市蜃楼，其背后的科学原理也是折射。首先解释一下什么叫海市蜃楼？这个名称是由于古代不发达，古人的一种不科学的解释，即海中的蛟龙吞吐气体所形成的景观。那是什么样的景观呢？在沿海或者沙漠，向远方望去的时候，会看到一些山峰、楼宇、集市等。实际上，这就是光在传播的过程中，由于空气中的密度不均匀，改变了光的传播方向，发生了明显的折射，使远处的景物折射在半空中形成一种幻景（实际上是不存在的）。

生活中还有哪些折射现象呢？

当我们在观察一个池塘时，会感觉这个清澈见底的池塘水很浅。其实，并不是这样的。这是因为发生了折射产生的一种错觉，只是感觉着浅而已，这也是每年发生很多溺水事故的原因了。同样的，我们都有过捕鱼的经历。有经验的捕鱼人都知道，你看到鱼的位置实际上并不是鱼真正的位置，而是应该在其偏上的位置。你所看到的只是鱼的虚像而已，这也是折射的原因。在游泳池中，会感觉游泳池外的人变高，这种现象也是光的折射。另外，还有彩虹的现象，当光照射在小水珠的时候，光发生了折射以及反射，于是便有了漂亮的彩虹。另外，凸透镜凹凸镜都是利用光的折射来聚光的。幻灯片、投影仪、照相机、老花镜、近视镜等等，都是利用了光的折射原理。

作者：王懿

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（作者：科普中国责任编辑：天极科普君）

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