某一天,當我45度角仰望天空時,偶然想到了這幾個問題~
“天空是藍色”的主要原因在于“瑞利散射”。簡單來說,太陽光中的藍色光與其他色光相比受到大氣中的氣體分子的散射作用更加明顯。在大氣分子的散射作用下,藍色光被散射至彌漫天空,天空即呈現(xiàn)蔚藍色。
詳細來講——太陽光的可見光部分是由“赤橙黃綠青藍紫”七種色光組成。這些色光中,紅色光的波長最大,藍紫光部分波長相對較小。太陽光在穿越大氣層的時候,大部分的光可以直接穿透過去,但小部分的光因為受到氣體分子的影響會發(fā)生散射。根據(jù)“瑞利散射”(分子散射)原理,大氣中的分子對藍光部分散射效果更加明顯。
所以,雨后天晴之時,空氣中的霧霾、塵埃被雨水帶走,空氣分子的散射作用更加強烈,所以天空更加顯得蔚藍。
注意:有一種解釋是,天空是藍色的原因是由于大氣中的微小塵埃、水滴、冰晶等顆粒的散射作用,即“丁達爾散射”。這種說法是不夠嚴謹?shù)模驗槎∵_爾散射中的顆粒粒徑超過波長很多倍,而且散射的是白光,所以它既不能解釋為什么其他色光為什么不散射,也不能解釋“雨后天空更藍”的現(xiàn)象。
天空中的云,實際上就是“水”,可能是以液態(tài)(小水滴)或者固態(tài)(小冰晶)的形式存在。
云的形成是地球上龐大的水循環(huán)的一個重要環(huán)節(jié)。太陽照在地球的表面,地表的液態(tài)水蒸發(fā)形成水蒸氣。當含有水蒸氣的潮濕空氣上升的過程中,因外界氣壓隨高度降低,潮濕空氣團的的體積逐漸膨脹,在膨脹過程中要消耗自己的熱量。這樣空氣就邊上升邊降溫。然而,溫度降低到一定程度時,上升空氣的飽和水汽壓就會下降,這樣就會有一部分水蒸氣液化變?yōu)樾∷?,如果溫度驟降有可能會導致水蒸氣的凝華。大量的粒徑非常小的小水滴或者小冰晶聚集在一起,就是我們看到的云。
太陽光照射到云彩上時,小水滴或冰晶將陽光散射到各個方向,這就產(chǎn)生了云的外觀。云層比較薄時成白色,但是當它們變得太厚或濃密而使得陽光不能通過的話,它們可以看起來是灰色或黑色的。
所以“白云”總是跟“藍天”組CP,而“烏云”的后邊,總是跟著“雨天”。
首先,咱們要弄清楚的一個問題是,咱們早上看到的太陽并不是真的太陽······
在太陽還沒有到達地平線以上時,光線穿越大氣層的時候,由于大氣層縱向的密度不均一,于是發(fā)生了折射~~~最后傳到人眼睛里的光線其實是折射彎曲之后的,我們看到的“太陽”,其實是眼睛的直覺給的,它實際是一個“虛像”。
所以,有了這樣一種說法,因為大氣層的折射作用,是我們看到了一個太陽的虛像~~~而單純的我們,把它當作了真的太陽了。
光速并非每秒30W千米
這個結(jié)論是正確的。其實,物理老師并沒有蒙了大家,而是物理老師覺得真正的光速與每秒30W千米是在差不了多少、現(xiàn)在物理學界公認的真空中的光速為299792.458千米、這一數(shù)值與30W確實所差無幾、、但是嚴格來說是不同的。而且,光在其它介質(zhì)中傳播速度比在真空中的速度小、它與風速一樣,會受到不同阻力而變化。例如:光在水中的速度約為每秒22.5W千米,在玻璃中速度約為每秒20W千米,在冰中的速度約為每秒23W千米,在酒精中的速度約為每秒22W千米。
厚玻璃杯遇熱更容易炸掉
是不是又逆了你的思維?如果問你,“薄玻璃杯和厚玻璃杯,在倒入熱水時哪個更容易炸裂?”相信你會用直覺說薄被子容易炸裂。其實事實正好相反。通常,如果玻璃杯是涼的,如果突然倒入熱水,其內(nèi)壁由于受熱脹冷縮的影響會迅速膨脹,而由于玻璃是熱的不良導體,如果杯壁很厚,熱量就不能快速傳到外壁,這就會造成內(nèi)壁膨脹而外壁不變的情況,所以就會造成玻璃杯的炸裂、相反就不容易爆炸。
防輻射服可靠么
根據(jù)電磁輻射的原理,在不穿防護服的情況下,有輻射照射到人體,人體只會吸收一小部分,然后把絕大部分的輻射都反射出去。但是穿了防輻射服后,輻射會從衣服的下端,袖口等所有的縫隙射入,但卻無法反射出去,而是在輻射服內(nèi)進行多次反射后交匯疊加,反而會使輻射強增大作用于人體。也就是說,只有像宇航員那樣的全封閉式屏蔽服,人體才有可能不接觸電磁輻射。
肥皂泡其實比太陽還“熱”
科學家經(jīng)過測量得知,當液態(tài)的肥皂泡猛烈地收縮爆掉時,它的內(nèi)部溫度約為2W℃、、這幾乎是太陽表面溫度的4倍。
為什么一個小小的泡沫會在破裂時產(chǎn)生這么高的溫度呢?某些科學的家們解釋說,肥皂泡在爆裂的一瞬間,其內(nèi)部的分子、原子之間反省了激烈的碰撞,于是會使溫度急劇增加、、吶、、為什么感覺不到呢?那是因為這個“一瞬間”實在短暫、、就像我們用手在火焰上迅速劃過而感覺不到火焰的高溫一樣。
Twinkle, twinkle, little star~ 地上的人夜晚看到的星星是閃爍的,這不是因為星星本身的光度出現(xiàn)明暗的變化,而是與大氣層有關(guān)。
星星離地面的距離很遙遠,星光需要穿過好幾千米的大氣層才能到達地面。地球的大氣層是動蕩不安的,氣流與渦流隨時都在形成、擾動與消散之中,大氣的密度隨時發(fā)生變化。因此星光在穿過密度不均勻的大氣層時,會發(fā)生不定向的折射。也就是說,星光在傳播時會發(fā)生偏折,而且這種偏折的方向是不確定的和隨時變化的。所以在地面上的人,看到的星星的光若隱若現(xiàn),就像在“眨眼”一樣。
在仰望夜空時,不知道你是否注意到,所有的地球上看到的月亮,只有一個正臉。
每張都是這張臉,從不例外~
哪怕只有半個月亮的時候,也是這個面!
月球不是也在轉(zhuǎn)動嗎?為什么只能看到一面?其實原因很簡單:月球的公轉(zhuǎn)周期與自轉(zhuǎn)周期相同,面向地球的永遠都是一個面。
這情景特別類似:圍著一個圈轉(zhuǎn)呀轉(zhuǎn),但是臉一直沖著圈的中央。到最后的結(jié)果是,我們永遠只能看到月球的一個面。
月球的公轉(zhuǎn)周期和地球的自轉(zhuǎn)周期一模一樣,為什么就這么巧?!有一種解釋是,起初月球的公轉(zhuǎn)和自傳并不是同步的,這樣當月球圍繞地球做公轉(zhuǎn)時,潮汐力對月球就有一個作用,當自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)不是倍數(shù)關(guān)系時,潮汐力對月球的作用就顯得無規(guī)律,而這個無規(guī)律的效果就是使月球的自轉(zhuǎn)趨于公轉(zhuǎn)的倍數(shù),最終月球的自傳會穩(wěn)定在他公轉(zhuǎn)周期的一個倍數(shù)上,至于是多少倍要看他本身的自轉(zhuǎn)周期了,比若說自轉(zhuǎn)是公轉(zhuǎn)的3.4倍,那么當月球自轉(zhuǎn)穩(wěn)定下來時他肯定是3倍公轉(zhuǎn)周期,如果是1.2倍最終就是與公轉(zhuǎn)同步。
最初的月球公轉(zhuǎn)周期可能稍大于24小時,但是在數(shù)十億年的潮汐力的干擾下,周期慢慢靠近地球的自傳周期。簡單來說,原因只有一個,這樣穩(wěn)定!
虹是由于太陽光線被大氣中的水滴反射和折射而形成的一種自然現(xiàn)象。雨過天晴,空氣中存在大量的水分,塵粒減少,能見度提高,這時太陽的對面天空中將出現(xiàn)彩色圓弧,按一定順序排列紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色。這種圓弧有時能見到兩個,紅色在外、紫色在內(nèi),顏色鮮艷的叫“虹”,紅色在內(nèi)、紫色在外,顏色較淡的叫“霓”。譚老師地理工作室綜合整理光在球形介質(zhì)內(nèi)傳播的反射、折射所引起的色散現(xiàn)象,接著討論霓虹的分布與太陽在天空中位置的關(guān)系。
虹霓是怎么回事呢?從實驗測量的角度來說,虹的仰角是42度,而霓則是50度;從唯象觀察的角度講,太陽光在水珠中經(jīng)過一次全反射的是虹,兩次的是霓。
可見光分為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。可見光是電磁波,而且只是電磁波連續(xù)光譜中極小的一部分。
太陽光是各種可見光的混合,呈白色,通過棱鏡、水等的反射折射時,出現(xiàn)色散現(xiàn)象。虹和霓就是太陽光通過大量小球形水珠時,通過折射、反射后的色散現(xiàn)象。
虹(rainbow),即彩虹,是紅色在外,紫色在內(nèi)。霓(secondary rainbow),也稱二級虹。霓的色彩正好與虹相反,即外圈是紫色,內(nèi)圈是紅色。
太陽光在水珠中經(jīng)過一次全反射的是虹,兩次的是霓。霓和虹的不同點僅僅在于光線在雨點內(nèi)產(chǎn)生二次內(nèi)反射,因此光線通過雨滴后射到我們眼簾時,光弧色帶就與虹正好相反。
榮獲紐約戲劇委員會大獎
《物理秀》預告片
滅火器、自行車輪、可口可樂、籃球、枕頭…
日常所見的物品在物理法則之下
都能展現(xiàn)出非凡的魔力效果
……
舞臺的主角不再是小丑和公主
而是主宰大千世界的
牛頓法則守恒定律光電效應
……
這就是讓無數(shù)人愛上科學的
百老匯互動科學劇《物理秀》
百老匯
是世界舞臺劇的殿堂級平臺
《物理秀》
則是百老匯舞臺中的殿堂級存在
他一經(jīng)推出
就風靡全球 好評如潮
紐約戲劇委員會大獎始于1955年,是一個涵蓋了紐約所有劇場,包括百老匯以及那些非營利劇場等劇場演出的所有優(yōu)秀劇目的獎項,它是最重要的美國戲劇獎之一。
【創(chuàng)始人David Maiullo先生拿著大獎獎杯】
……
這是最具有舞臺魅力的物理大劇
將萬象世界的奧秘濃縮在方寸舞臺上
物理是宇宙運行的根本法則
大到星球運轉(zhuǎn)火箭飛升
小到水滴石穿風卷云舒
都是物理運轉(zhuǎn)的表現(xiàn)
但是面對復雜的物理方程
很多人都望而卻步難以窺其萬一
很多孩子更是早早被繁瑣考試
抹殺了對物理科學的興趣
而《物理秀》將讓他們重新愛上科學
1
物理大秀釋放科學魔力
這一次我們的舞臺主角是包羅萬象的物理法則,復雜的方程式不再無聊,而是化身舞臺魔術(shù)師,表演一個個夢幻神奇的節(jié)目。
孩子們不再用枯燥的背誦學習物理,而是親身參與物理世界的神奇變化,從此真正認識新的物理,愛上嶄新的科學世界,從此化身為真正的物理天才少年。
2
巡回演出,迅速火爆全國
《物理秀》自從進入中國以來,就迅速地成為最受歡迎的少兒科學戲劇,在我國各大城市巡回演出,每一場現(xiàn)場效果都極為火爆,多家媒體平臺都進行了報道。
這是一個充滿想象力的舞臺劇節(jié)目,也是一個特別容易讓孩子們愛上科學的戲劇,在這里我們將收獲的不只是快樂,還有更多關(guān)于探索神奇世界的無窮興趣,從此多了一雙善于發(fā)現(xiàn)的眼睛。
3
世界頂級團隊,傾力之作
《物理秀》中文版是由中外科學戲劇行業(yè)內(nèi)頂尖專家聯(lián)手打造的現(xiàn)象級節(jié)目。“世界迷宮之父”Don Frantz親自操刀,中戲?qū)а菖啪?,物理專家策劃,一流舞美編排,才有了這款好看又耐看的科學劇。
4
化身博士,親自參與物理實驗
在這里孩子們可以親自上場化身博士,一起參與到神奇的物理實驗中來,數(shù)十個經(jīng)典物理實驗,展現(xiàn)力學、光學、電學、聲學等多個物理學科領(lǐng)域的奇妙現(xiàn)象,和孩子們一起探索物理世界的奧秘。
如果科學也有魔力
它就一定是《物理秀》
世界頂級舞臺秀出世界奧秘
愛上科學 塑造興趣 培養(yǎng)興趣
下一個物理學家就是你