自制“蝴蝶杯”
作者：李明
来源：《第二课堂(初中版)》2013年第01期
在山东西南一带有一种很受当地老百姓喜爱的地方剧种——枣梆，《蝴蝶杯》是其代表剧目之一，剧中提到的“蝴蝶杯”是一种很神奇的东西。
“蝴蝶杯”的外形与普通的酒杯并没有太大的区别，但一旦将酒倒入杯中，奇迹就出现了——可以看到杯中有彩蝶（或仙女）翩翩起舞。这当然会令许多人惊奇不已，但有的人会认为这也许只是文人的杜撰。其实，在我国古代真的有“蝴蝶杯”。上世纪80年代，在山西侯马就有实物出土，在中央电视台的“寻宝”栏目中，曾有收藏者带着“蝴蝶杯”的现代仿品，请专家鉴定。也就是说，“蝴蝶杯”并非传说，而是我国古代能工巧匠们聪明才智的结晶。而且，现在我们使用身边的材料，就可以自制“蝴蝶杯”呢！
一、制作材料
圆柱形饮料瓶、凸透镜（焦距为5 cm）、圆珠笔笔芯、透明胶带、细金属丝、彩色纸片。
二、制作方法
1. 将饮料瓶从中部一分为二。将上半部分的瓶口部分剪掉，使剪掉后保留的小口直径与凸透镜口径相同。
2. 将凸透镜放在小口上，并用透明胶带粘好。
3. 将细金属丝缠绕在圆珠笔笔芯上，然后取下制成弹簧。提起弹簧的一端，截取一段（使其长度略大于5 cm）。将弹簧的上端用透明胶带粘在凸透镜的下面，将剪成蝴蝶状的彩色纸片用透明胶带粘在弹簧的下端。
4. 将组装好的饮料瓶的上半部分放在下半部分上。OK！“蝴蝶杯”大功告成。
5. 将水倒入“蝴蝶杯”中，观察一下，你一定会对你看到的情景兴奋不已。
三、原理揭秘
从上面的制作过程，大家应该对“蝴蝶杯”的原理有了一个大概的认识。
因为蝴蝶形彩色纸片的位置在凸透镜的焦点和二倍焦距点之间（即物距大于焦距而小于二倍焦距），所以，彩色纸片通过凸透镜成倒立放大的实像，且像的位置在二倍焦距点之外。而且，由于彩色纸片距焦点很近，所以成的像很大，像的位置在杯子上方很远的地方，人眼通过杯口，只能看到像的很小一部分，难以看出是什么。将水（或者酒）倒入杯中，因为杯底的凸透镜是向上凸的，所以倒入的水（或者酒）上平下凹，构成一个水（或者酒）凹透镜。这样杯中就有了两个透镜：原有的凸透镜和倒入的水（或者酒）形成的凹透镜，二者组成的透镜组，在效果上相当于一个凸透镜。但该透镜组的焦距比原来的凸透镜的大了许多，使得焦距比彩色纸片到透镜组的距离大了许多。所以，彩色纸片通过凸透镜成正立放大的虚像，且像的大小比彩色纸片大不太多，像的位置在彩色纸片的下方不太远的地方。这样，人眼通过杯口就可看到彩色纸片完整的像。
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