中国科学院院士现场展示“隐身术”,是什么科学原理?

2023-11-03 09:36     中央广电总台中国之声

近日,在一场科学活动上,中国科学院院士褚君浩介绍了"多种光学隐身方法的效果测试",现场展示了利用特殊材料实现的"隐身术"。实验过程中实现隐身的原理是什么?隐身技术走入日常生活还要多久?

揭秘"消失的下半身"

在现场,褚君浩院士请工作人员手持一块面板,起初透过面板还可看到人物的下半身,但将这块材料旋转90度之后,褚君浩院士的下半身"消失不见了",但能够清楚地看到人物身后的舞台场景。褚君浩院士表示:"未来哈利·波特的隐形斗篷将成衣柜里的日常用品。"

△材料旋转前后

北京交通大学物理科学与工程学院副教授陈征介绍,褚君浩院士实现下半身"隐身"的原理是柱镜光栅,该材料很特殊:

由一排排微小圆柱状凸透镜排列组成柱镜光栅,每一根柱状凸透镜都会把背后的物体压缩成一个细条,透镜数量足够多时 ,就会把物体分解成无数个相同的细条 ,让人仿佛看不见了,从而在视觉上达到"隐身"效果 。

实验中将薄膜板旋转90度,就是为了使柱镜与褚君浩院士的腿平行。而之所以能看到舞台背景,主要是因为背景里的横条纹。这些横条纹在成像后依然是完整的条纹,因此较为醒目,也正是这些横条纹足以吸引注意力,才使得隐身效果更为突出。

此外,褚君浩院士还展示了其他的隐身方式,包括利用折射率相似的两种物质、平面镜反射成像等。

完美隐身?超材料怎么做到的?

陈征介绍,广义的隐身是指与背景融为一体,从这一角度而言,要实现可见光范围内的隐身事实上还有不少方法。比如,趴在草丛中穿上迷彩服,就是一种较为粗糙的隐身。

从光学上看,要实现不透明物体的隐身,可以利用平面镜的反射,让光线绕过物体,保持入射光线与出射光线方向一致即可。对于透明物体,可以利用折射率实现隐身。

今日关注
更多