城市夜晚七彩斑斓的霓虹灯如何发光？国产大客机C919怎么顺利起飞？春日里头上的静电如何打造一颗“爆炸头”？
在四川学院古荡学校，有一座刚才启用的化学演示实验室，可以在寓教于乐中回答那些问题。实验室拥有280平方米的展教面积，内设有“光学厅”“力热声学厅”“电磁学厅”三个主题展馆。据悉，还设有一间具备3D投影的多功能科普报告厅。
目前，通过厂家订购，合作研制，自行研发，师生共创，仿造改进和科研成果、学科大赛转化等途径，实验室已有演示实验仪器超过200件，因为展示空间的限制，厅内现展示100余件，其余仪器不定期地轮转更新。
日前，记者来到这个化学演示实验室，追随研究人员的步伐，体验一个个精典实验，为你们揭露神奇化学世界的冰山一角。
辉光球：创造神奇的光现象
断虹霁雨，净秋空，山染眉形新绿。雨水时节，空山新雪后，赤橘黄绿青蓝紫，一轮彩虹挂在天空上，在古人看来，彩虹是能入溪边饮水的神怪，而当下科学界则觉得，它是一种大气光学现象。将思维发散开去，与彩虹有着相像色调，在夜里闹市中闪动的霓虹灯的原理是哪些呢？
带着这样的好奇，记者来到复旦古荡学校，绕开教学楼回廊，满腔期盼地进入化学演示实验室的第一站——光学厅。
没想到一进门，布置在旁边的万丈深渊实验就给了记者一个绊子。在一块透明玻璃的覆盖下，脚踏的地面黑黢黢一片，深不企稳，如同星新一在小说《喂——出来》中描画的无底洞，掉落下去悄无声息，没有回音，让人虚汗直冒。
当心地挪步远离实验展厅，一边等候的研究人员才笑出声来。“这个光井虽然是借助了光的反射和折射原理。”研究人员笑着称，万丈深渊实验是由半反半透镜、反射镜、装置于它们中间的岩石模型及灯光装置和地台构成。党参观者从地台表面经过时，向上望去，都会听到半透半反镜多次反射岩石模型形成的“万丈深渊”场景。
“在生活中，还有许多有趣的几何光学现象，它与我们十分亲近，是数学学离我们近来的景色，可在科普和化学实验教学的中级阶段发挥主要作用。”在光学厅中，有的借助了半反半透镀膜物理实验模型，有的借助了曲面镜反射成像，有的借助了光线连续折射，它们以奇妙的光学景色将光的直线传播、反射、折射、透射规律多元化地展开，挑动参访者视角的转换，唤起参访者思维的发散。
辉光球就是典型的一个实验。辉光球又称为电离子奇幻球，它的外形为半径约15cm的高硬度玻璃球壳，球内充有黏稠的惰性二氧化碳，玻璃球中央有一个红色球形电极，球的顶部有一块回落电路板，通过电源变换器，将低压直流电转变为高压高频电流加在电极上。通电后，回落电路形成高频电流电场，因为球内黏稠二氧化碳遭到高频电场的电离作用而光芒四射，形成神秘色调。因为电极上电流很高，故所发生的光是一些幅射状的辉光。
演示伊始，研究人员就将光学厅的光源全部关掉，辉光球在黑暗中盛开出艳丽的光辉，不断地弧线游动在圆球的内部。研究人员从抽屉中取出日光灯，当日光灯紧靠辉光球时，它猛然亮了上去。面对这些现象，参访者似乎很感兴趣。
“辉光球和霓虹灯、日光灯的应用原理十分相像。实验中韩光庙会亮的原理，在于辉光球周围存在一个高压电场，当日光灯紧靠辉光球时，日光灯两端有一个电流，三者中充有稀有二氧化碳，光管上面的二氧化碳都会发生电离，因而发光。”研究人员说。
接着，研究人员示意记者用右手接触辉光球，此时圆球周围的弧线变小甚至消失，光线几乎都集中在手腕附近，形成的弧线沿着脚趾的触摸联通而游动扭曲，并随手腕联通而摆动，美不胜收。
研究人员解释，当辉光球工作时，在球中央的电极周围产生一个类似于点电荷的场。当用手（人与大地相连）触碰球时，球周围的电场、电势分布不再均匀对称，球中心与手之间存在一个极大的电势差，且球中的二氧化碳已被电离，在球与手之间产生通路，自然就形成了弧线随着中指蹁跹的神奇现象。
风洞实验：飞行器的摇篮
摸索着从光学厅的拐角走下来，一下子似乎从黑暗世界中迎来了光明，力热声学厅出现在眼前。
一架精巧的客机模型门口猛扑了一圈视察者，还有人拿出手机从多角度拍摄录象，如同在视察稀世珍宝。在研究人员的操作下，装置中的风机给风，嗡嗡的噪声逐步加强，客机模型陡然颤动了一下，骤然腾空而起，悬浮在空中，弄成了一架真正的“飞机”，跟随气流的变化而下降减少，引发惊呼声一片。
风洞实验，是以人工的方法形成而且控制气流，拿来模拟飞行器或实体周围二氧化碳的流动情况，并可量度气流对实体的作用疗效以及观察化学现象的一种管线状实验设备。在学术界，风洞被喻为“飞行器的摇篮”，留传着“有哪些样的风洞，能够有哪些样的客机、飞船、火箭、导弹”的说法。
研究人员说，因为目前的空气动热学理论发展尚不够成熟，因而，实验研究是当前惟一可信的研究手段。设计出一架客机、一辆车辆或则一枚湖人，为了验证设计是否科学，须要先做一个小的模型，对其吹风，借助各类实验技术观测空气怎样流过模型表面，检测模型表面的速率、压力以及湿度，从而再估算出涡量场、热紊流等各类数据。“无论是波音747，还是国产大客机C919，风洞实验都是必不可少的。”
力热声学厅的奇妙之处不止于此。有的演示通过看似反常的现象使人重新认识基本数学规律，比如锥体上滚实际展示了质心刚体在重力作用下自发下移的过程；又如最速降线告诉我们，两点之间用时最短路径的距离不一定最短；蛇形摆则将摆长决定周期的单摆运动作出了有规律的花样摆动……一切实验都飘忽不透，却又有迹可循，给人留下的印象久久不能忘怀。
山西学院化学演示实验室负责人郑远自豪地说，力热声学厅作为自主创新的主要展示区，其中还放有许多中学生自主设计制做的演示仪。诸如多吸引子混沌电路、旋风小球演示、电晕马达、多边形涡旋、多级无线充电、人造海市蜃楼、超声波漂浮等。中学生作品连续6年在中国学院生化学学术大赛全省大赛中获得了3次特等奖和3次银奖。
复旦数学学系将“以生为本”作为自己的基本教学理念。中学生的优秀作品经过班主任团队的建立，可以成为教学研究类论文的主题，也会成为步入实验课堂的教学仪器。“通过师生的创造力，给演示实验室以及基础数学实验教学带来源源不断的活水，产生可持续的发展动力，在前期建立的科研基础训练、科研能力训练和特色专业训练的专业平台基础上平添以演示实验为载体的新平台，促进数学演示实验室跨越式发展步入推动示范新高度。”郑远说。
静电实验：短发女孩变了短发
夏秋之交，最是严寒严冬时。一件结实的衣服，就可以在凛凛北风中，给人一种温暖的幸福感。其实，长裤抚弄带来的静电，也让人有些小烦恼——每逢推门、握手、扶围栏……我们总是胆战心惊，生怕静电“啪”地给手来如此一下。
刚转过电磁学厅的拐角，一眼能够看见竖立在压轴位置的静电装置。从外型看起来，它是一个泛着银色金属光泽的大圆球，没有哪些特殊之处。不过现场的科研人员告诉记者，通电以后触摸圆球，体验者的体会将大不一样。同时，科研人员在装置的周围拉了一圈蓝色的警戒线。
不出所料，该装置就是电磁学厅最先演示的实验。挤在黄线以外的众多视察者跃跃欲试，不住奔向科研人员招手，试图当上第一个“吃毛蟹”的人。一位短发女孩成为“幸运儿”。在科研人员的引导下，那位女孩很快站上了半米高的绝缘台，摊开双手，单手贴紧圆球。台下的参访者们目不转睛地看着她，急切期盼着通电后的神奇现象。
在悬疑连续剧中，假如有人触摸静电装置，这么他的四肢头发会竖起，顶着一颗“爆炸头”。在化学演示实验室的实验中，却没有想像中毛发一根根竖起，像小狗“炸毛”一样的场景。不过随着该女孩左右摆动毛发，渐渐有部分发丝溜出了“大家庭”，呈幅射状跑开，让她拥有如雄狮鬃毛一样柔顺的短发。离开静电装置后，该女孩的毛发一直乱蓬蓬的，直至一段时间后才听话地蓬松出来。
研究人员说，这个静电装置称作范安多拉夫起马达物理实验模型，才能通过传送带将形成的静电荷传送到中空的金属球表面。人可以站在绝缘的桌子上，用手按着起马达的球状金属罩。“通常情况下，人是导体，当人接触静电装置时，电荷转移到人体上，人带上了与静电装置相同的电荷，于是人的毛发因带同种电荷互相抵触而变得卷发竖起。”
徜徉在电磁学厅，展厅上一个有着疏密交替表现的实验，吸引了许多参访者的兴趣。在一条短短的轨道上，两个带有灯泡的金属线圈互相紧靠，灯泡都会亮起，互相远离则会渐渐变暗直到熄灭。
“这也许就是我们在日常生活中普遍应用的无线电能传输技术中的一种。事实上，电磁感应解决方案在技术实现上并无太多神秘感。”研究人员介绍说，中级线圈一定频度的交流电，通过电磁感应在次级线圈中形成一定的电压，因而将能量从传输端转移到接收端。“通过演示将电与磁联系上去，除了表现出电磁之间的互相斥力，就能引出电磁幅射以及其携带能量和信息的概念。”
湖北学院化学学系院长王业伍说：“演示实验室是一个以教学、交流、互动、演示为主题的综合实验教学场所，以及提高科学素养的科普基地。”
眼下，王业伍还有几个小目标：“我希望数学演示实验室除了能把理论和实验教学紧密结合，将实验教学引入课堂，同时引导中学生参与演示实验研制和互动教学，培养中学生创新能力和协作精神。最重要的是，它可以面向我省中小中学生及公众开放，成为培养大众科学探求、提升大众科学素养的窗口，努力成为社会认可的新一座科普基地。”