科學玩具－視覺－Mirage（幻像）

原文發表於Yahoo奇摩部落格2009年04月01日。

在物理的領域中，「光學實驗」常常是色彩繽紛而又引人入勝的，但是光學原理偶爾也會被科學家拿來製造「幻覺」，這組Mirage教具就是一例。

網路上有賣家或是坊間實驗器材公司的目錄將它轉譯成「海市蜃樓模擬器」，這就是一個中文翻譯所造成的迷思。因為它所使用的原理，就如同英文mirage一樣，是指鏡面反射或是幻像，然而，海市蜃樓的成因則是跟不同介質之間所產生的全反射現象有關。

為什麼擺放進去的小強會在空中飛舞？為什麼硬幣能抵抗重力而能浮在半空中？這個「無中生有」的影像，其實是來自兩組拋物面鏡（凹面鏡）連續反射的結果，而且這個影像是一個左右顛倒的實像哦！

這是將兩個凹面鏡上下相疊，在上面的凹面鏡中央有一個洞，在下面的凹面鏡中央擺放一個不大於上方洞口的小東西，再從上方45度角看下去，就會發現上方洞口中央出現一個一模一樣的「實像」。伸手去探一探虛實，結果發現什麼都沒有，如同滿天全金條，要拿沒半條。

兩個凹面鏡並非緊實地接扣在一起，而是以一定的角度相接合。在上方的凹面鏡會先反射位於下盤中央的實物影像，然後這個影像再由位於物體正下方的凹面鏡投射到上方的洞口之外。從斜上方看起來就好像是一個懸浮在半空中的物體。

而其擬真性與投射高度則會和製作材質相關。如果是美國版的玻璃面鏡製品，不論是清晰度或影像可以提升的範圍，令人驚奇的程度自然不在話下；但若是塑膠電鍍製品，雖然功能相仿，但清晰度就會相距甚遠，況且物體在鏡面上擺放著難免會滑動，這就會在電鍍鏡面上留下難以抹滅的刮痕，久而久之，真的就會像是霧裡看花，越看越花。

延伸活動：

我在上光學課程中的拋物面鏡單元時，往往會利用這組Mirage教具來作為引言，因為它不論正反面都可以成為給學生的挑戰性問題。例如，我會要求學生能找出凹面鏡的焦距，怎麼找？想想看！