科普王国展品介绍（三）——光学展区
（1）浮力镜子
互动方式：
游客站在镜子边缘，身体的一半躲在镜子背后，当你抬起一条腿，再看看镜子就会发现，仿佛你悬浮在空中一样。
原理：
原来，镜子B会复制（反射）与镜子A中的像（只是水平方向相反），当人抬起一条腿时，镜子A与B中均有半个人体像，看起来就好似一个完整的浮着的人。其中主要涉及到平面镜对光的反射相关知识。
（2）透镜
l 潜望镜
互动方式：
游客把眼睛凑到目镜旁，透过目镜可以看到物镜一方传来的画面。这个展品通过简易的外观造型，游客可较直观地认识潜望镜系统。
原理：
潜望镜是靠光的多次反射来实现的，光线（画面）传播路径如下图所示。
潜望镜常用于潜艇从水下观测海面上的目标，而多数潜艇均安装有两部潜望镜――一部攻击潜望镜和一部观察潜望镜，前者用于发现和瞄准水面目标，而后者主要用于观察海空情况和导航观测。
激光干涉衍射装置
该展品包括单缝、多缝衍射及双缝干涉。当调整好光路后，游客可在屏上观察相关的衍射或干涉条纹。
原理：
光的干涉是当两束光在空间交迭时，由于光强的叠加，在交迭区域内出现的各点光强度重新强弱分布的现象。
光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光将偏离原直线传播的途径而绕过障碍物或以小孔为新的点光源继续向前传播的现象，叫光的衍射。
光的干涉和衍射现象均说明了光的波动性。
光的干涉 光的衍射
望远镜
此望远镜为伽利略式望远镜，目镜为凹透镜。游客可以自己尝试操作，通过望远镜的目镜，游客可较清晰地观察远处景物。
原理与拓展：
望远镜是帮助人眼观察远处物体的仪器。它是利用通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像，再经过一个放大目镜而被人眼看到，这样来实现远望的。
1608年，荷兰的一位眼镜商汉斯·利伯希偶然发现用两块镜片可以看清远处的景物，受此启发，他制造了人类历史上的第一架望远镜。经过400多年的发展，望远镜的功能越来越强大，观测的距离也越来越远。
光学元件实验台
这个展台上有各种透镜，打开光源后，游客就会看到它们会对光产生不同的影响。
原理与拓展：
凸柱面镜:把凸柱面镜放在平行光线中，可以看见光线会聚。
凹柱面镜:把凹柱面镜放在平行光线中，可以看见光线发散。
平面镜:即日常生活中所用的镜子，可以使光线改变方向（反射）。
棱镜: 棱镜的作用是用来改变光线的方向（透射）。将三角棱镜放在光路中，可以通过方屏看到折射出的七彩条纹。
凸透镜: 有聚焦的能力，把凸透镜放在光路中，改变凸透镜与标板之间的距离，可以看到屏幕上的像在变化，像的位置也在变化。
凹透镜:有散光的能力，把凹透镜放在光路中，在屏幕上看不到实像，它只能成虚像。
凹凸柱面镜 棱镜 凹凸透镜
l 白炽光源衍射装置
互动方式：
本装置展示了白光的衍射现象，通过观察筒可以观看到美丽的衍射条纹。
原理与拓展：
光的衍射不仅图案好看（如下图左），在现代科学研究中更是一种重要的测量手段。X射线衍射仪（即XRD）就是一种靠光的衍射等相关知识制作的最常见最普通的也是最重要的科学研究仪器之一。其实，不只光能发生衍射，电子也能衍射（如下图右），甚至包括我们的身体都是可以发生衍射的，只是波长太短，我们的肉眼甚至精密的科学仪器都根本无法看到而已。
显微镜
互动方式：
该展品是一种外形与结构都很常见的显微镜，像大多数光学仪器一样，显微镜的保养要求相对较高，不适合未经培训的人员操作，该显微镜被透明材料封装起来，游客可以近距离、全方位地观察它。
原理与拓展：
光学显微镜一般由目镜、物镜等组成，可见物体放大一千倍以上，帮助人类突破肉眼视觉局限，是科学研究的重要工具之一。由于光学显微镜采用的是波长较长的可见光，限制了它的放大倍数，若要进一步放大就需采用电子显微镜（EM）或原子力显微镜（AFM）等仪器了。
（3）激光全息走廊
互动方式：
这里一共有五幅不同的全息图，游客靠近任一幅画并改变观看角度，就会在某一个角度范围内清晰地看到“立体”画面，即是简单的激光全息图。
原理：
全息照相利用光的干涉和衍射现象，将物体光波的位相和振幅同时记录下来，当再用一束光照射时，就再现出物体光波，得到与物体十分逼真的立体像。本展品利用此原理制作出精美的全息图片供游客欣赏，你可以欣赏到非常具有立体感的三维激光全息图，了解激光全息的知识，产生更强的学习动力，去探求丰富多彩的现代光学技术世界。
（4）偶镜
互动方式：
取一个闹钟放在偶镜前（如上右图），观察镜中的字。你会发现，镜中的字变成正写的了。现在，用偶镜来照一下你自己。你会看到，两面镜子各照出你半个面孔，偶镜的中线恰好在整个脸庞的中间，再用右手摸一下右耳。啊！真奇怪，在镜子里你竟看到自己正在摸左耳呢！
原理：
偶镜，由两面矩形镜子粘结其一边后而成，像书一样能自由地开合的平面镜组合。
为什么从偶镜中看到的像不是反过来的呢？原来从偶镜中看到的像是经过两面镜子先后反射所形成的，如右上图所示，每面镜子都把像反射一次，共反射两次，而普通的平面镜只反射一次，所以偶镜成像和普通的镜子不同
（5）镜子迷宫
互动方式：
当你步入镜子迷宫，美妙的音乐随之响起。你的影像经过镜子的多次反射，成像在迷宫般的万花筒世界。这是多么神奇的感觉！
原理：
在这里，我们所涉及到的知识就是平面镜反射和镜面成像。如下图，当光遇到光滑平整的镜面的时候，就会完全按光线原来的形式反射出去（即复制原来的光线或者说图像）；当反射面是粗糙面的时候，发射光却是杂乱无章的。这也是镜面能“成像”，而粗糙的物体，如墙壁、地板等不能“成像”的原因。
（6）光纤
互动方式：
当你站在展台CCD摄像头前，你的影像就会出现在监视器屏幕上。用手转动展台上的圆盘，当支架上两条光纤断开处被遮挡时，影像消失；再转到通光处，影像便恢复。
原理：
展品中一弯曲的有机玻璃管即光纤。光纤是由折射率不同的透明材料组成的，可以用来传输光和图像，并广泛应用于通讯及医疗领域的一种材料。当光在光纤中两种折射率不同的材料上传输时，且入射角超过某一临界时，光就能够在光纤内全反射，亦即能远距离无损地传输信号。下图为实际使用中，光纤材料的一种结构。
（7）神奇的偏振图像
互动方式：
转动“旋转镜筒”我们看到的画面却是不一样的，这是为什么呢？
原理：
这要从光的性质和偏振片两方面说起。光是一种波长很短的电磁波，电磁波为横波（类似水波，或者海浪）。偏振片是利用聚乙烯醇塑胶膜制成的，它具有梳状长链形结构的分子，这些分子平行排列在同一方向上，只允许垂直于排列方向的光振动通过，而其他方向的光则被阻挡，如下图所示。
在展品中，灯箱A的图像经反光镜反射后再经半反半透膜传到观察窗，同时灯箱B的图像经半反半透膜也传到观察窗，两个灯箱上图案的光线偏振方向是相互垂直的，如果用左侧的加有一个偏振片的旋转镜筒观看，当偏振片的偏振方向与灯箱的偏振方向平行时，能看到相应的灯箱里的画面，所以每次只能看到一个清晰的画面。如果用右侧未加偏振片的固定镜筒观看，则看到两幅图像重叠的画面。
（8）彩色的影子
互动方式：
人在白光照射下能呈现出黑色的影子，那么在红、绿、蓝三色光的照射下应呈现出什么样的影子呢？请你走上这个舞台，站在光的照射区内。你会发现，当你挡住红光灯时影子呈现青色。当你挡住绿光灯时影子呈现出品红色。只有把三色灯光都挡住，并站在三色光汇聚处时，你的影子才会是黑色的。当你在舞台上展现你的身姿时，你的影子色彩也将在墙上不断地变化。
原理：
其中涉及到了三原色（红绿蓝，即RGB）和颜色混合相关知识。
色彩中不能再分解的基本色称之为原色，原色可以合成其他的颜色，而其他颜色却不能还原出本来的色彩。我们通常说的三原色，即红、绿、蓝。三原色可以混合出所有的颜色，同时相加为白色。细心的游客可以发现，我们日常生活中的大多数彩色显示屏都是靠三原色来实现色彩显示的。
（9）幻影机器人
互动方式：
当你站到展品前的小窗口处往里看，一个清晰可见的小卡通人映入眼帘，你会看到反射光在小人背后形成一个影子。当你伸手去摸，却一无所有？！
原理：
本展品展示了凹面镜成像原理。如下图所示，取物体的任一点作任意方向的出射光线，发现其经过凹面镜反射后的光总是汇聚于一点；再取其他点亦是如此，所有点组合成面，此即我们所看到的物体的实像，也就是小卡通人的像。
（10）将你的影子留在墙上
互动方式：
站在荧光粉墙前的指定位置，按一下墙边的启动键，经过几秒的延时，照明灯熄灭，射灯光源自动点亮，照射后熄灭。当你离开的时候，会看见你的影子被留在了墙上。随着荧光物质余辉的减弱，你的影子也会慢慢消失直到看不见。
原理：
这是由于荧光物质能吸收和释放光能。
荧光是一种光致发光的冷发光现象，即当某种常温物质经某种入射光照射并吸收光能后进入激发态，并且立即退激发并发出比入射光的的波长长的出射光的现象。能产生荧光的物质就称为荧光物。