核心概念
反射
鏡子
光
無限
引言
你能想象一個可以在兩面牆之間無限來回彈跳的彈力球嗎？——也就是說，永遠？那不是太棒了嗎？
如果不是球，而是光在兩面都鋪著鏡子的牆之間彈跳呢？你認為那樣可以永遠來回彈跳嗎？想象一下，每次光線彈跳都會在鏡子中增加一個物體的反射——例如，你！看起來會有無數個“你”嗎？也許你在遊樂場或有多個鏡子的房間裡注意到過類似的事情。但是我們能創造無限次的反射嗎？
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試試這個活動，併為鏡子可以創造的許多影像而驚歎！在你意識到之前，你可能會受到啟發去創造一些真正的美作。
背景
你之所以能看到物體，是因為光線照射到這些物體上，然後反射回你的眼睛（然後被你的大腦感知並呈現為那些物體）。但是如果來自物體的光線照射到平面鏡上並被反射（或彈回）到你的眼睛之前呢？你的大腦在不知道光線被反射的情況下，會用它接收到的資訊重建影像，假設光線是從物體到眼睛的直線路徑傳播的。結果就是你在鏡子中看到的東西：一個看起來相似，但似乎位於鏡子後面的物體。我們稱之為物體的反射。這是一種光學錯覺，是真實物體的虛擬影像。
鏡子，因為是閃亮的，幾乎反射所有照射到其表面的光線。此外，它們具有非常光滑的表面，使光線以有序的方式反射。這使你的大腦能夠重建清晰的影像。高質量的鏡子能特別好地反射光線，但即使是高質量的鏡子也會吸收和散射一小部分照射到它們的光線。因此，反射總是比直接到達眼睛的同一光線所形成的影像稍微暗淡和不那麼清晰。
現在，如果光線在到達你眼睛之前反射了多次，你的大腦會建立什麼影像？在這個活動中找出答案，並發現創造美麗影像的方法！
材料
大牆鏡
小鏡子，邊緣薄或無邊緣
可選：小飾品或其他小型彩色物體
準備
收集你的小鏡子以及你可能希望使用的任何彩色物體。
步驟
站在大牆鏡前，看著它。確保你和鏡子之間大約有20釐米的距離。
將一個小鏡子放在你的眼睛下方，使鏡子的反射面彼此相對。
將你的食指放在兩面鏡子之間，指甲朝向大牆鏡。你在牆鏡中看到你的手指的反射了嗎？你看到指甲、指尖的皮膚面還是兩者都看到？
在看牆鏡中的食指時，短暫地移開小鏡子，然後再放回去。當你將小鏡子放在原位時，你在牆鏡中看到的東西是否不同？有什麼不同？你能解釋你看到的東西嗎？
稍微傾斜小鏡子，觀察反射會發生什麼。是否有一個特定的位置，你可以看到很少的反射？你看到的最少的反射次數是多少？並且是否有一個位置，你可以看到很多反射？你能看到多少？它們似乎會永遠持續下去嗎？
將你的小鏡子放在一個允許你看到很多反射的位置。你是否覺得反射越來越遠？看起來很遠的反射與看起來很近的反射有什麼不同？它們是否變得更暗、不那麼清晰？
從牆鏡後退一步。如果兩面鏡子之間的空間更大，你的影像會如何變化？現在非常靠近牆鏡。哪個距離會導致更多的反射？
額外：將你的小鏡子垂直靠在大鏡子上，呈90度角。將小鏡子放在牆鏡旁邊的平面上可能會有所幫助。將你的指尖或一個小的彩色物體放在兩個反射面之間的90度角處。將你的眼睛與小鏡子對齊，看向兩面鏡子接觸的垂直線，這樣你就可以同時看到牆鏡和小鏡子。這次你看到了多少次反射？將兩個反射面之間的角度減小到接近60度。這次你看到了多少次反射？重複45度和30度角的步驟。你看到規律了嗎？你能解釋你觀察到的現象嗎？
額外：使用你剛剛探索的反射特性和其他一些彩色物體，例如珠子或其他小飾品，製作一件藝術品。然後嘗試畫出你的作品並注意其對稱性。
額外：如果你有一個萬花筒，透過它看。你能解釋它是如何工作的嗎？你認為你的萬花筒包含多少個鏡子？你認為鏡子是以什麼角度放置的？如果允許，你可以嘗試拆開萬花筒（要知道你可能無法將其恢復到原來的狀態）。（你也可以使用萬花筒製作套件。）如果你可以拆開它，請拆開並探索萬花筒的內部。然後將其重新組裝，一次更改一個專案，並觀察結果。如果你用黑色卡紙覆蓋一面鏡子，產生的影像會如何變化？當你覆蓋更多鏡子時，它看起來如何？當你取下目鏡（你透過它看的那部分）時會發生什麼？嘗試移除包含小飾品的部分，並用彩色圖畫覆蓋管子。你看到任何東西嗎？當你稍微抬起管子時，會出現影像嗎？你認為為什麼會這樣？
[分隔]
觀察和結果
你是否感覺到了無限系列的手指？
當你看著牆鏡中的手指時，你看到的是由從你的手指上反彈的光線照射到鏡面並反射回你的眼睛所產生的反射。手指似乎位於鏡子後面。你是否注意到你看到了手指朝向鏡子的那一側，指甲的一側？
當你新增小鏡子時，你允許在牆鏡上反射的光線照射到小鏡子上。這產生了反射的反射。你看不到這個反射的反射，因為它是在你看著牆鏡時在小鏡子後面產生的。但是，你可以觀察到它的反射，因為反射的反射的光線照射到牆鏡並彈回。一小部分彈回的光線到達你的眼睛，使你能夠看到反射的反射的反射。每次光線來回彈跳，都會在計數中增加另一個反射的反射。你活動中的反射可能看起來好像會無限次地持續下去（儘管考慮到我們對鏡子每次都會散射和吸收一些光線的瞭解，我們知道我們能看到的次數實際上是有限的）。
你是否注意到小鏡子也反射了你指尖的皮膚面，因此你可以在牆鏡中看到你指尖皮膚面的反射？
當你的反射看起來越來越遠時，它們是否變得更暗淡和不那麼清晰？每次反射，鏡子都會吸收和散射一小部分光線。經過多次反射，影像會逐漸消失，你不再能夠區分反射。增加鏡子之間的距離將加速這種褪色，從而導致可見的反射較少。
你可能能夠用你的手指阻擋反射光，阻止任何進一步的反射發生。在這種情況下，你只看到一個顯示你指甲的反射。
當你嘗試額外活動，將一面鏡子以90度角或更小的角度靠在另一面鏡子上時，你應該會看到出現一個影像圈。當角度是360度（一個完整的圓）的偶數分割時，你會得到一個美麗的反射圖案。萬花筒同時使用——看似無限的反射和成角度的鏡子——來建立美麗的影像。
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此活動由科學夥伴合作推出
