春晚魔术揭秘:数学、物理、化学原理大揭秘
春晚魔术揭秘:数学、物理、化学原理大揭秘
2024年春晚,刘谦与尼格买提合作的魔术《守岁共此时》因搭档"穿帮"意外登上热搜。这个小插曲不仅让观众看到了魔术背后的科学原理,也让人们意识到,春晚魔术中蕴含着丰富的数学、物理和化学知识。
数学原理:约瑟夫问题
这个魔术运用到的是约瑟夫原理,属于数学知识。一位网友在社交媒体上写出了详细的步骤解析:
物理原理:磁力作用
春晚魔术中不仅仅会用到数学原理,还会涉及到物理知识。例如2011年春晚魔术《年年有鱼》,就是从物理中借鉴的原理。魔术师在自己的袖子里先藏一块磁铁,在水槽中倒入水,水中放入小鱼,鱼身上有磁铁,利用同性磁极相排斥,异性磁极相吸引的原理,小鱼就可以按照魔术师的要求游动了。
化学原理:碘钟反应
2016年春节魔术师YIF表演的《家的思念》中"清水变墨水"的桥段,运用的就是化学知识。清水变色,主要是采用的碘钟反应效果。常见的几种碘钟反应有:
1. 过氧化氢型碘钟
向硫酸酸化的过氧化氢溶液中加入碘化钾、硫代硫酸钠和淀粉的混合溶液。此时在体系中存在两个主要反应,化学方程式为:
H2O2(aq)+3I-(aq)+2H+→I3-+2H2O
I3-(aq)+2S2O32-(aq)→ 3I-(aq)+S4O62-(aq)
2. 碘酸盐型碘钟
向用硫酸酸化的碘酸盐中加入亚硫酸氢钠(以及少量淀粉溶液),此时体系中出现如下反应:
IO3−(aq)+ 3HSO3− (aq) → I- (aq) + 3HSO4−(aq)
然后过量的碘酸根离子与碘离子发生归中反应:
IO3 -(aq) +5I- (aq) + 6H +(aq) → 3I2 + 3H2O(l)
接着亚硫酸氢钠将生成的碘还原:
I2 (aq) + HSO3 -(aq)+ H2O (l) → 2I- (aq) + HSO4-(aq)+ 2H +(aq)
3. 过硫酸盐型碘钟
通过过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵将碘离子氧化成碘单质。加入硫代硫酸钠可以将碘单质还原回碘离子。化学方程式如下:
2I-(aq) + S2O82−(aq)→ I2 (aq)+ 2SO42−(aq)
I2 (aq) + 2S2O32-(aq)→ 2I-(aq) + S4O62-(aq)
4. 氯酸盐型碘钟
将卢戈氏碘液、氯酸钠和高氯酸混合,化学方程式如下:
I3-→ I- +I2
ClO3− +I -+ 2H +→HIO+HClO2
ClO3 -+ HIO +H+→ HIO2 + HClO2
ClO3-+ HIO2 →IO3- + HClO2