真见鬼了？！只用手机和一面镜子，就能看到空气中的“鬼影”？ | 正经玩
中科院物理所 · 科学与科普
原创 Logic & Wonder 2026-09-05 13:44 北京 天气很热时，远处的路面 像水面一样晃动 点燃蜡烛后，火焰上方的空气也会 微微扭曲 可空气既 没有 颜色 ，也 没有清晰的边界 我们究竟看见了什么？ 今天，我们来给空气拍一张 “流动写真” 不用烟雾，不撒粉末 只借助 光线 ，就能让空气 现出原形 实验器材 手机、三脚架、铁签/针、凹面镜/放大化妆镜、剪刀、电工胶布、显示器、打火机、所标杯 安全提醒：本期实验涉及使用打火机，较为危险，小朋友请勿单独操作，务必在家长全程陪同下完成实验。 实验步骤 第一步： 这次实验需要用到手机的闪光灯，不过在开始之前，我们得先对它做一点小小的改造。首先剪下一小段 电工胶布 ，用 加热过的铁签 在上面轻轻 刺出一个小孔 。然后再把胶布 贴在手机的闪光灯处 ，这样，原本面积较大的闪光灯就变成了一个 近似的点光源 。 如果没有电工胶布，也可以使用 铝箔等其他不透光材料 。这步的目的只有一个，让闪光灯发出的光尽可能集中在一个小孔中，形成一个点光源。 第二步： 找个 暗一些的环境 ，使用 三脚架固定好手机 。保持手机的 闪光灯常亮 ，观察反射光在手机附近形成的亮点。 前后移动凹面镜位置 ， 使得闪光灯发出的灯光恰好能够在手机上形成一个 最小、最清晰的亮斑 。 此时，手机与凹面镜的距离大约为凹面镜焦距的两倍。 （调整手机位置也可以，这步目的主要是为了调整两者距离为凹面镜的两倍焦距） PS：有的小伙伴可能觉得凹面镜很难买到，其实不然，小编用的其实就是文具店里买的初中物理实验用的凹面镜（ 焦距为65mm ），价格不到二十块钱。另外 家里用来放大脸部细节的化妆镜也是一种凹面镜，也可以尝试使用。 第三步： 打开手机的相机， 继续小幅调整凹面镜的位置和角度 ， 让刚才形成的点光源的像恰好落在 正在使用的摄像头附近 。这时再通过手机屏幕观察，就会看到明亮的光点，出现类似于下面这幅图中的效果。 第四步： 接下来微调手机和凹面镜的位置，让画面中被照亮的区域 尽可能大而均匀 。 然后 适当降低相机曝光 ，直到 背景不过曝、明暗变化比较容易分辨 。 注意！ 如果在调整过程中改变了手机的变焦倍数，记得重新检查光路。很多手机在切换焦段时会同时切换到另一颗摄像头，而不同摄像头的位置并不相同，刚刚对准的光路也就需要重新调整。 第五步： 将打火机放置在手机和凹面镜之间并点火，我们就会发现， 非常Amazing 的现象 发生了！手机画面中竟能清楚地看到 火焰上方及其周围不断升腾、翻滚、仿佛鬼影一般的气流 ， 原本看不见的热空气，此时变得清晰可见 。 看到这一幕，我们不禁想到了一位“故人”，额不，一个“故法”， 纹影成像法（S chlieren method ） 。 点燃蜡烛的纹影成像。图片来源：Wikipedia 同样地使用凹面镜，同样地气流成像，所以真的见鬼了，我们使用一块不到二十块钱的初中实验凹面镜，再加上手机，竟然就这样实现了 简易纹影成像 ，虽然 效果可能差了亿点点 。 这时候或许就有同学要问了：小编小编，这实验还是太复杂了，而且效果也不好，有没有 更无脑，更 简单，效果还更好的方案 呢？ 刚刚在实验室调光路调到头秃的小编负责任的告诉你： 有的！兄弟，有的！ 请看下面这个 Plan B ： 第一步： 首先，我们要准备一张下面这样的图片，将它投影到家里的电视或者显示器上。 它由成千上万个 红绿相间的色块 交替排列组成，是不是看的人眼花缭乱的？ 没错！我们的目的就是让手机摄像头也 “ 眼花缭乱 ” 。（注：本实验中没有一台手机受到伤害） 第二步： 和前面一样，确保周边环境 尽可 能 地暗一些 。调整手机和显示器之间的距离，直到手机上出现 清晰可辨的摩尔纹 。前后移动手机，使得 摩尔纹 最粗 ，且 对手机的位置最敏 感 。 如果你不知道什么是摩尔纹的话，可以看看下面这张照片中的效果。 第三步： 什么？你告诉我这一步就可以开始实验了？ 没错， 就是这么简单 ~ 咱们再如法炮制，将手机的 曝光调到最低 ，然后把 打火机 置于手机和显示器之间并点火。这样一来，你就能观察到和上个实验中 同款的图像 了。 两个看似 截 然不 同 的实验，却 殊途同归 。小朋友你是否有很多问号？且听我们娓娓道来。 原理解说 两个看似 截然不同 的实验，为什么都能让透明的气流“现出原形”？ 答案藏在一个词里—— 折射 率 。 我们在初中二年级时就学过“光沿直线传播”，而这其实默认了一个条件： 光经过的介质是均匀的。 如果 介质各处的折射率不同 ，光线就会像汽车驶过高低不平的路面一样，方向发生微小变化。 真实的空气中，折射率往往没有那么“均匀”。 温度、压力、密度乃至气体成分的变化 ，都有可能改变气体的折射率。一旦这些变化在空间中分布得不均匀，就