王亚平老师提问：在水球中注入气泡，为什么会有一正一反两个像？

更新时间2021-12-15 16:35:41

未注入气泡时，水球是一个凸透镜，焦距为 f ；

王亚平调整自己的身位，使之位于 f 至 2f 之间，就可以在另一侧大于 2f 处形成倒立放大的实像；

 注入气泡后，气泡作用的空间可看成是与气泡直径相同的圆柱；

未受气泡影响的其他部分，作用与原来一样，形成倒立放大的实像；

圆柱中的水被气泡分割为2个凸透镜，焦距短于球镜，使王亚平位于前镜的 2f 之外；

这样，就在前镜后面 f 至 2f 之间形成倒立缩小的实像；

而这个倒立实像恰好又位于后镜的 f 之外，于是在后镜的后面形成再次倒立的实像，就得到正立缩小的实像 。

所以，这个实验是很难做的。

观看过现场表演的，应注意到一个细节，这个水球不是圆的，而是扁圆。这就是要通过向水球注水的多少控制水球的焦距；再通过气泡的大小和位置，调整2个物镜的焦距，才能得到理想的像。

这是要反复试验才能完成的实验。

这里不仅有三个航天员的努力，也有地面的大力支持。

向中国航天人为祖国下一代付出的艰辛致敬。