科學玩具－光學－硬幣消失貯金箱

原文發表於Yahoo奇摩部落格2009年01月30日。

這是個會讓硬幣消失的貯金箱，是這次出國下飛機之後所發現到的第一個科學玩具。共買了兩款造型，一個是用來慶祝第一次去日本，另一個則是適逢東京迪士尼25週年慶。雖然早就知道這個玩具的存在，但要擁有它還真是可遇而不可求呢！

從正面的透明壓克力板看進去時，會看見米奇搭乘著氣球懸浮在貯金箱的正中央位置，而且四面八方沒有任何支點！若想從其他方向一窺究竟，就會發現箱子上面有一道縫隙，大小剛剛好可以放進硬幣，箱子裡面則是黑漆漆的，無法看出端倪。

如果把硬幣從縫隙投入貯金箱中，那麼硬幣會不會砸到箱子正中央的米奇，而讓它發現萬有引力呢？千萬別想太多，這個貯金箱之所以令人嘖嘖稱奇，是有原因的。投進去的硬幣不但沒有如眾望所歸的Ｋ到米奇，而且雖然能聽到硬幣入箱的聲音，但卻看不見硬幣的蹤影！

這其實是一個利用平面鏡反射定律來延伸應用的光學玩具。箱內有一塊斜放45度角的平面鏡，剛好是在箱子的對角線上。為了掩人耳目，箱子內部會貼上簡單的幾何圖案來掩飾鏡子的存在。最後只要在鏡子上貼上半隻米奇造型的玩偶就可以了。

咦？半隻？有沒有搞錯啊？明明映入眼簾的是一整隻完整的米奇呀！其實另外那半隻米奇是左右相反的虛像，是由平面鏡的反射所形成的，實物和虛像大小相等，物與像在界面上合併之後，讓人看上去會以為是完整無缺的個體。

要了解平面鏡成像的原因，就必須先知道所謂的反射定律（其內容之一，就是入射角必定等於反射角）。即使物件為非點光源，射出許多光線，但都會在鏡面上遵守反射定律，稱之為「鏡面反射」，而這些反射之後的光線進入眼睛之後，便組合成影像。

硬幣進入縫隙中，是滑到鏡子的後方，由於硬幣本身不會發光，再加上箱內沒有光線可以通過平面鏡，從前方的透明壓克力板當然看不到「消失」的硬幣。

其實如果觀察力夠強，在箱內的上下左右都可以發現物與像對稱的事實。例如，箱子下方和後方的圖案對稱，另外在左右兩側的圖案也是對稱的哦！甚至連影子都會被「複製」呢！