許多人給手機貼膜以保護屏幕

但你是否想過

薄如蟬翼的手機膜

能將暗淡的冰箱門

變成絢麗的彩電嗎？

今天就讓我們一起來揭開

這個有趣的光學(xué)現(xiàn)象！

實驗器材

方案一：手機（已貼膜）、冰箱、所標杯

方案二：手機（未貼膜）、冰箱、透明膠帶、剪刀、所標杯

實驗步驟

方案一

準備一個已貼膜的手機。

在相冊中打開一個白色背景圖片，并且調(diào)亮屏幕。

第三步：

將手機靠近冰箱門，發(fā)現(xiàn)手機屏幕在其表面反射出了環(huán)狀彩色條紋。

方案二

準備一個未貼膜的手機，用剪刀剪下幾張透明膠帶備用。

打開白色背景圖片，并且將準備好的幾張透明膠帶堆疊著貼在手機屏幕上。

第三步：

將手機靠近冰箱門，發(fā)現(xiàn)屏幕上有透明膠的區(qū)域在門上反射出了彩色區(qū)塊，并且該顏色與透明膠的層數(shù)有關(guān)，隨反射角度變化。

原理解說

為什么手機發(fā)出的均勻白光，穿過鋼化膜或者透明膠帶，再被冰箱表面反射，就變成了彩色的條紋呢？

這與手機屏幕光的偏振性、鋼化膜/透明膠的雙折射性，冰箱表面反射的偏振選擇性有關(guān)。

眾所周知，光是一種電磁波，它在傳播時，電磁場垂直于傳播方向振蕩。這種振蕩可以分解為兩個獨立的偏振方向。

手機通常使用OLED屏或者LCD屏，它們發(fā)出的光要么是圓偏振光，要么是線偏振光，也即不同偏振方向的光具有固定的相位差。

而鋼化膜中的BOPET防爆層或者透明膠的BOPP背材都是雙軸拉伸高分子材料，導(dǎo)致其對不同偏振方向的光具有不同的折射率。據(jù)此可以劃分出“快軸”和“慢軸”。振蕩方向沿著快軸方向的偏振光傳播得較快，振蕩方向沿著慢軸的偏振光傳播得較慢。于是，光經(jīng)過鋼化膜或者透明膠后，兩個方向的偏振光發(fā)生了“錯位”，也即相位差。

這種“錯位”的程度既與光穿過膜的角度有關(guān)，也與光的波長，也即顏色有關(guān)，還與膜的厚度有關(guān)。不過由于不同方向的偏振光是獨立傳播的，如果你直接看貼了膜的手機屏幕，不會看到這種“錯位”的影響。

而冰箱漆面是一種介質(zhì)表面，與玻璃板、亞克力板類似，這種表面對不同方向偏振光的反射率不同，具有一定的偏振選擇性。也就是說，冰箱表面更喜歡反射一個方向的偏振光，對兩個獨立偏振方向的光進行降維打擊，把它們拍扁（投影）到一個方向。

這就導(dǎo)致兩束錯位的光被混合到平行的方向了！它們會發(fā)生干涉！兩束光可能會由于錯位而剛好同向振蕩，那么光就會被增強；也可能會由于錯位而反向振蕩，那么光被削弱甚至抵消。

之前提到，這種錯位程度與我們看它的角度有關(guān)，也與光的顏色（白光包含了各種顏色）有關(guān)，其實還與膜的厚度有關(guān)。因此，你會在不同角度看到不同顏色的光被增強，或者在貼了不同層數(shù)的透明膠的位置看到不同的顏色。

總結(jié)一下，首先，手機屏幕光本身的偏振性提供了發(fā)生干涉的基礎(chǔ)與可能性；其次，鋼化膜/透明膠的雙折射性對相位差進行了角度和顏色的調(diào)制；最后，冰箱表面介質(zhì)反射的偏振選擇性把具有相位差的獨立偏振光混合到一起發(fā)生了干涉——

來源：小紅書用戶@江州三月

這樣一來，你就會看到冰箱變成一個彩色的電器（彩電）了！

最后，對于有興趣投稿的同學(xué)們，除了按照上面的實驗步驟復(fù)刻以外，我們還鼓勵基于相同原理，進行實驗器材的創(chuàng)新。

比如，偏振光源不僅可以用手機屏幕，還可以嘗試液晶電視、蔚藍的天空等；雙折射材料不止可以用鋼化膜和透明膠，還可以嘗試塑料尺、塑料叉等；反射面除了用冰箱表面，還可以嘗試玻璃窗、關(guān)閉的顯示屏、汽車表面、水面等。

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編輯：余蔭鎧 & 王驍天