為什么會(huì)形成白色的浪花? A 要回答這個(gè)問題,首先我們先講講水和海洋。我們都知道,水是無色透明的,而海洋是藍(lán)色的。那么為什么海洋是藍(lán)色的呢?因?yàn)楹Q笾邪l(fā)生瑞利散射的原因,所以我們看到了藍(lán)色的大海。 那么你肯定會(huì)好奇為什么浪花是白色的。首先,浪花的組成成分不僅僅有水,還有氣泡,這些氣泡對(duì)浪花的顏色有著至關(guān)重要的影響。氣泡的表面是膜狀的,上面的小水珠就像一個(gè)個(gè)棱鏡;當(dāng)光線照在浪花上的時(shí)候,浪花表面會(huì)發(fā)生多次的反射以及折射,最終光線從不同方向反射出來。而由于各種顏色的光反射概率相等,導(dǎo)致最終變成了我們所熟悉的白色的浪花。 白色布料或者紙張,浸濕之后就變成透明的,為什么? By 懂 A 紙的主要成分是纖維,他可以想象成由很多連續(xù)或者不連續(xù)的細(xì)絲編織纏繞形成的物件。雖然每層纖維都是有空隙的,但如果成千上萬層的纖維交織堆疊,直線傳播的光還是很難找到一條穿過紙張的路徑,這也就造成了紙的不透明。當(dāng)浸濕了以后,纖維之間填上了很多水,光線通過水的折射作用并不是沿著直線傳播;由于各部分水的界面形狀不確定,光線的路徑也就千奇百怪,是有一部分光線有機(jī)會(huì)“找到”一條通路從而穿紙而過的,也就造成了紙的部分透明的現(xiàn)象。如果被油浸濕了也有類似的效果。 為什么太陽是黃色的,但陽光是白色的? By 學(xué)習(xí)吧,少年 A 一個(gè)物體在某人眼中是什么顏色的說法包含很大的主觀性,且不說世界上有色盲癥患者的存在。就是色覺正常的人對(duì)于不同顏色的敏感程度也不一樣。將主觀顏色感知與客觀物理測(cè)量值聯(lián)系起來的學(xué)科叫做色度學(xué),由于色度學(xué)還包含視覺生理和視覺心理等學(xué)科的知識(shí),我們不妨重新將問題表述如下:在天氣晴朗的正午,為什么直射的陽光比從白紙上反射回來的陽光包含更多的黃光?這樣我們就可以僅從物理學(xué)的角度來分析這個(gè)問題。 這個(gè)問題其實(shí)和9月1日的問答中,關(guān)于天空為什么是藍(lán)色的回答中的思考題是一樣的。直射的陽光中包含較多的黃光是因?yàn)樗{(lán)光中的一部分被大氣散射到其他的入射方向,所以黃光在光譜中所占的比重變大。對(duì)于從白紙上反射回來的陽光,被大氣散射的藍(lán)光又從天空到達(dá)紙面和直射到紙面的陽光混合,這就部分補(bǔ)充了原本被大氣所散射掉的藍(lán)光,所以從紙面反射的光中的黃光就被“稀釋了”。 By 蘇飛龍 A 這個(gè)問題講道理是要問牙醫(yī)的,但是,作為一個(gè)綜合性科普平臺(tái),小編可以用外行的理解回答你的問題。 吃糖之后糖分會(huì)在牙齒表面殘留,在口腔內(nèi)環(huán)境下,細(xì)菌的分解使之產(chǎn)生酸甘,腐蝕牙齒,就牙齒變黑,長(zhǎng)蛀牙了。七歲的小朋友可能要換牙了,更要注意保護(hù)牙齒健康。 至于不刷牙牙齒變黃問題,首先要知道,牙齒組成是由內(nèi)部的牙本質(zhì)和外層的牙釉質(zhì)組成。其中,牙本質(zhì)本身顏色偏黃,牙釉質(zhì)呈透明白色。長(zhǎng)時(shí)間不刷牙會(huì)在牙齒上附著很多食物殘余,掩蓋了牙釉質(zhì)的顏色。這可能是不刷牙牙齒變黃的原因。 潛到水下睜開眼,近視眼都看得很清楚了。怎樣從光學(xué)的角度解釋這個(gè)現(xiàn)象呢? By sleepy A 先講一下人的視覺系統(tǒng)是怎么“看到”東西的,光線進(jìn)入人眼經(jīng)過晶狀體的折射在視網(wǎng)膜上成(感興趣的讀者可以用放大鏡做實(shí)驗(yàn)https://baike.baidu.com/item/%E5%87%B8%E9%80%8F%E9%95%9C%E6%88%90%E5%83%8F%E8%A7%84%E5%BE%8B?fr=aladdin),視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞感受光信號(hào)然后由視神經(jīng)傳遞到大腦,這樣我們就看到了物體的象。可以看出晶狀體在視網(wǎng)膜上成像的質(zhì)量對(duì)于我們是否可以看清物體至關(guān)重要。近視的產(chǎn)生就是因?yàn)檠鄄空{(diào)節(jié)晶狀體形狀的能力變?nèi)?,使得?jīng)過晶狀體折射的光線過早的匯聚,而落在晶狀體上的象就變得模糊不清,所以看到的象也是模糊的。近視鏡就是令光在進(jìn)入眼睛之前提前發(fā)散一次,所以這樣在經(jīng)過(不健康的)晶狀體之后反而可以在視網(wǎng)膜上成清晰地象。 當(dāng)我們?cè)谒卤犻_眼睛,由于水的折射率大于空氣,光從水中進(jìn)入眼睛產(chǎn)生的偏折效應(yīng)小于在空氣中。這也就相當(dāng)于對(duì)關(guān)光進(jìn)行了一次發(fā)散,其結(jié)果就是讓我們看的清晰了。當(dāng)然這只對(duì)近視眼有效果,對(duì)遠(yuǎn)視眼反而有反效果,大家可以自行分析其中的原因。最后大家還可以思考:為什么大多數(shù)魚是“近視眼”? By decar A 為了弄清這個(gè)問題,我們做一個(gè)簡(jiǎn)單的假設(shè)。假設(shè)在無重力的環(huán)境下,一面圓形的鏡子面前站著一個(gè)“點(diǎn)”觀察者:這個(gè)觀察者會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)非常神奇的情況:它是不能區(qū)分上下左右的,既然如此,他也就無法區(qū)分鏡子里的圖像是左右相反還是上下相反的。它唯一可以區(qū)分的方向,就是垂直于鏡面的方向。假如鏡子是無限大的話,它甚至都不知道它是否有平行于鏡面的運(yùn)動(dòng)! 我們?nèi)舜蠹s也是這樣。當(dāng)我們說鏡子左右相反的時(shí)候,我們是想象出另一個(gè)“自己”,它通過繞鏡面豎直中心線旋轉(zhuǎn)180°繞到鏡子后,我們是將鏡像與那個(gè)“自己”比較得出左右相反的結(jié)論。實(shí)際上,我們也可以將旋轉(zhuǎn)軸放在水平中心線上,那樣我們就能得出上下相反的結(jié)論了。所以,有沒有什么簡(jiǎn)單的方法可以看起來感覺上下顛倒了呢:)可以試試對(duì)著鏡子平躺嘛! 在一個(gè)溫度相同的環(huán)境下不同的東西為什么摸起來溫度不一樣? By Pain A 從熱力學(xué)第零定律我們知道,和同一個(gè)物體分別處于熱平衡的兩個(gè)物體之間也處于熱平衡,進(jìn)一步可以說兩個(gè)物體之間溫度相同,大量的實(shí)驗(yàn)都證明這條定律是正確的。那么為什么在同一個(gè)環(huán)境下的不同物體摸起來溫度不一樣?問題一定出現(xiàn)在“摸起來”上,準(zhǔn)確的講是我們的測(cè)量方法有問題。測(cè)量一個(gè)物理量,其中一個(gè)原則就是盡量小的對(duì)被測(cè)量系統(tǒng)產(chǎn)生擾動(dòng)。我們用“摸”的方法去獲取一個(gè)物體的溫度往往會(huì)違背這個(gè)原則:以觸摸冬天室外的木塊和鐵塊為例:當(dāng)你觸摸到木塊,由于手的溫度高于木塊,所以當(dāng)你感受到木塊的溫度時(shí),實(shí)際上你感受到的是被手加熱過的木塊的溫度,對(duì)于鐵塊也是同理。但是兩者感覺不同的原因在于鐵塊和木塊導(dǎo)熱能力不同,鐵塊優(yōu)異的導(dǎo)熱能力使得熱量剛傳遞到與手接觸的部分就被其他部分所導(dǎo)走,相反,木塊導(dǎo)熱能力差,吸收的熱量會(huì)積累在木塊和手接觸的部分,所以木塊摸起來更暖一點(diǎn)。因此,盡管原本兩者處于相同的溫度,由于手對(duì)兩者的影響不同,這就造成兩者摸起來溫度不一樣。更精確的測(cè)量方法應(yīng)使用溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)量,雖然溫度計(jì)也會(huì)對(duì)被測(cè)量物體產(chǎn)生擾動(dòng),但是由于溫度計(jì)本身可以提供的熱量很少,所以對(duì)被測(cè)量體系擾動(dòng)不大,可以認(rèn)為測(cè)量到的溫度就是物體的真實(shí)溫度。 如果全世界的人都向東走或者向西走,那地球會(huì)不會(huì)越轉(zhuǎn)越慢或者越轉(zhuǎn)越快? By 農(nóng)E仔 A 根據(jù)守恒定律,我們可以得出答案,會(huì)使地球轉(zhuǎn)的快,但是如果我們以固定的速度行走的話,地球增加的速度也是固定的,那么我們簡(jiǎn)單地計(jì)算一下。 假設(shè)所有人都在赤道上沿著與地球自轉(zhuǎn)方向相反的方向運(yùn)動(dòng); 假設(shè)80億人口,每個(gè)人重約80kg,為了方便他們運(yùn)動(dòng),給每四個(gè)人配備一輛重2t的家用汽車。上述物件總重4640000000000kg =4.64E12kg。我們建立一個(gè)環(huán)赤道多道的高速公路,使得每輛車車速保持180km/h(當(dāng)然這是不可能的)。 地球總重5.956E24kg,我們這樣做,就會(huì)給地球增加大約4E-11米每秒的速度。氫原子基態(tài)的電子軌道半徑約為5.28E-11米,也就是說,我們使得地球自轉(zhuǎn)每秒多移動(dòng)相當(dāng)于氫原子半徑的長(zhǎng)度。 |
|