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超酷的棱镜分光实验 白光是复色光，里面含有多种不同频率的光，也就是不同颜色的光，称为单色光。 不同频率的光，在同种介质中的折射率不同，这使得以相同入射角入射的复色光折射后，折射角各不相同，显示出不同颜色的光，这种现象就是色散。 若只经过一次折射，不同的折射角之间相差不大，因此看不出明显的色散。但若让白光入射到三棱镜上，会连续经历两次折射，则出射的光就会被明显的散开为不同颜色的光，投射到屏幕上就形成彩色的条纹，也就是光谱。 若将得到的彩色光束射向另一个三棱镜，使之再次经历两次折射，调整合适的入射角，出射的光又重新组合为白光。
【物理实验】“天宫课堂” 实验详解：水球里为什么有一正一反两个像？2021年12月9日15点40分，“天宫课堂”第一课正式开启。神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲，并面向全球直播。
这次授课中，三位太空老师带来了5个物理实验，王大师印象最深刻的是“水球透镜”实验。 水透镜实验，很多人对其并不陌生，早在8年前的 神舟十号上，王亚平就做过。这张图非常出名，曾经频繁的被用于初中物理考试题素材，是第一次太空授课的代表作。
而本次“天宫课堂”，王亚平对实验做了一个小小的升级，通过透镜看到的竟然是一正一反两个像，这是为什么呢？
原理解释 首先，咱们要来一起复习一下初中物理知识“透镜成像规律”。 如图所示，凸透镜由于对光线有会聚作用。因此当物体位于焦点之外时，光线通过时会有交叉，并形成一个倒立的像。 而凹透镜对光线有发散作用，物体透过凹透镜成像的情况只有一种——“正立缩小的像”。
备注：凸透镜成像有5种可能性，在这里只强调了一种。 根据以上的知识，以及王亚平老师实验中的成像特点，咱们来推理一下。
加气泡之前的水球就是一个凸透镜，这个很好理解。
加气泡之后的水球，中间部分成像“正立缩小”，这是凹透镜的特征，其他部分仍然是“倒立缩小”的像，这个是凸透镜特征。
WAHT? 同一个水球，即使凸透镜又是凹透镜？ 这就不好理解了。请看图解
在这里需要强调的是，这个实验中的水球并不规整，而是一个椭球。中央加气泡之后，中间部分单独切出来看，实际上是两个凹透镜（中间薄边缘厚），所以中间部分就可以成像“正立缩小”。 还需要补充一点的是，其他部分的凸透镜虽然没有原来完整，但对光线仍然有会聚作用，依然能够成像，只不过透过的光线变少了而已。 太空浮力消失实验 在很多科幻电影中都曾出现过这样的镜头：一旦重力消失，浮力也就没了，人们在游泳的时候都会变得更艰难。太空老师王亚平所开展的浮力消失实验，展现的就是这一现象。 这项实验所展现的是浮力和重力伴生的现象。浮力来源于重力引起的液体在不同深度的压强差。当重力消失时，液体内部压强相同，浮力也就消失了。 不过地球表面难以让浮力消失，这个试验很难直观地展示出来。在空间站的微重力条件下，浮力和重力之间的伴生关系就可以非常清楚地显现。
太空水球光学实验 航天员叶光富所展示的太空水球光学实验，则同时展现了三个物理原理。 当航天员往水球中打入一个气泡，因为在太空中浮力已经消失了，所以气泡不会向上飘，而是老老实实待在水球中，水球因此被气泡变为了两部分，中间是空气，气泡周围是水。 这个时候整个水球就变成了两个透镜，外圈成为了一个凸透镜，所以呈现出一个倒立的像，内圈相当于变成了两个凹透镜的组合，这个时候又出现了一个正立的像。 因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像。
这项实验其实体现了三个物理现象，首先就是在失重环境下，水滴会在表面张力的作用下收缩成一个接近完美球体的水球，而在地面上，因为受重力影响，水滴呈现为水滴形，几乎不可能获得一个完美的水球。 其次，就是这个水球可以被看成是一个凸透镜，如果你站在这个凸透镜的两倍焦距以外，就看到的就是一个倒立的实像。 最后，就是在水球中打入一个气泡，因为太空中浮力消失，这个气泡不会飘出来，它就老老实实的待在里边。 这个实验在地面上其实可以通过玻璃去模拟，但是肯定没有水球呈现的效果好。
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