书城科普读物课堂上学不到的趣味科学·生活科学
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第1章

为什么筷子放入水中会“折”呢?

如果将筷子放入装满水的杯中,会看到筷子像是折了一般,这是怎么回事呢?

其实,筷子并没有真的折了,只不过是光的折射现象让我们产生了错觉。光线具有在同一物质中沿着直线传播的特性。在不同的物质中,光线的传播方向会发生改变,在两种物质的分界处会发生倾斜。水和空气属于两种不同的物质,当水中的那部分筷子反射的光线到达水面时就会发生偏斜,看上去就如同折了一样。

既然光在不同的介质中传播会出现偏离的现象,那么,我们看到河水中的鱼是不是也偏离了原来的位置呢?事实确实是这样的,人的眼睛总是按照直线的方向来寻找目标,我们看到的河水中的鱼并不在我们以为它在的位置上,而是要往下一些。

由于光的折射,河水看起来比实际的浅。所以,当你站在岸边,看见深不过腰的水时,千万不要贸然下水,以免因为对水深估计不足而发生危险。

光的折射与光的反射有什么异同?光的折射与光的反射都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回到原介质中,而折射光进入到另一种介质中;在两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射;反射光光速与入射光相同,折射光光速与入射光不同。

为什么放在兜里的耳机线总是缠绕在一起?

我们平常或许会有这样的经历,将耳机线放入衣兜里后,过了一段时间再拿出来,耳机线就又变成乱糟糟的一团,这是为什么呢?

原来,耳机线是包裹着热塑料弹性材料的金属丝,同时,其长度和宽度的比例也很失调,令其很容易被弯曲。再加上橡胶套在外力作用下,易发生围绕中轴(金属丝)的扭转。因此,这就会造成耳机线在结构上至少有三个维度发生不稳定,即左右弯曲、前后弯曲和围绕中轴的扭转。

如果我们将耳机线塞入衣兜,它就会随着身体的摇晃而不停地运动,在受到衣服布料的摩擦和挤压下,耳机线就会将自己“推向”某种稳定状态,以达到能克服外力的作用。

耳机线的缠绕本质上是科学的宿命,但并不是没有办法解决。比如,用更粗更有韧性的线材,以加强自身强度,使其难以纠结;或者用更短的耳机线减少变化总量;或者事先就整理好才放入口袋,这样在一定程度上增强了结构强度,使耳机线不宜缠绕。

可以长时间戴耳塞型耳机吗?我们经常看到晨练的人们戴着耳塞型耳机在听广播,在校园内也可见到学生边走或边骑车戴着耳机在听音乐,等等。专家称,这样长期地使用耳塞型耳机会导致噪声性听力下降。在人们的内耳中有耳蜗器官,长期过量的刺激,会使细胞组织代谢紊乱,供血、供氧不足,致使末梢感受器受损害,导致噪声性听力下降。为什么时间久了,书页会变黄?

有些年代久远的书,里面的书页会变得发黄,这是什么原因造成的呢?

造纸工人在造纸时,将原料粉碎蒸煮后所得到的就是一种黄色的纸浆,之后人们再往其中加入具有漂白作用的漂白剂,所以才有了白色的纸张。而这种漂白剂与空气接触后,会渐渐与氧气发生氧化反应,一点点地被分解掉,经历了足够长的时间后,漂白剂被完全分解掉,纸张就变回了原本的颜色——黄色。

除此之外,空气中的酸性物质也会对纸张进行腐蚀破坏,从而加快纸张变黄的速度。

造纸术是谁发明的?世界公认造纸术是由东汉初期的宦官蔡伦发明的。其实,早在西汉时期就有了纸张,但当时的纸张质量较差,不能用于书写,到了西汉后期,纸张的质量才有所提高。蔡伦正是在此造纸术的基础上,对原材料、工艺进行了改进,制造出了质量很高的纸,特别是蔡伦扩大了造纸的原料,为以后广用各种植物纤维造纸提供了条件。

隐身衣是如何让人“隐身”的?

科幻电影中,有些人穿上了隐身衣就能让自己马上消失。隐身衣真的能让人隐身吗?

其实,隐身衣并不会真的让人隐身,而是其运用了一些科学原理。人能看到物体,是因为物体阻挡了光波通过。如果有一种材料敷在物体表面,能引着被物体阻挡的光波“绕着走”,那么光线就似乎没有受到阻挡。在观察者看来,物体就似乎变得“不存在”了,也就实现了视觉隐身。隐身衣正是基于这个原理制造的。

日本科学家经过多次试验,于2004年利用“视觉伪装”的技术发明了能让人从视野中“消失”的隐身衣。发明者称,这件隐身衣是由回射性物质制造的,其上面安装了很多微型摄像机,这些摄像机能将衣服后面的场景拍摄下来,并将影像投射到衣服的前面,从而使穿上这件衣服的人与其身后的背景融为一体。同样的道理,隐形衣前面的摄像机也会将前面的景象拍摄下来,然后投射到衣服的背面。隐身衣就是这样让人“隐身”的。

变色龙为什么会变色?变色龙的皮肤有很丰富的色素细胞,当它感觉到外界颜色变化时外界信息会使皮肤的色素细胞发生变化,从而变色。变色龙皮肤的每个细胞里有4种色素:红、黄、储、绿。如果绿色素受到草绿色的刺激,就会立刻伸展开来,同时,其余3种色素就收缩成微细的点,这时候,细胞就变成了绿色。全身无数的细胞一起变化时,变色龙自然就变了颜色。

烟花为什么有五彩缤纷的颜色?

烟花燃烧后千姿百态,绚丽多彩,燃放烟花可以增加喜庆氛围,所以每到节日庆典,人们常会放烟花来庆祝。但是,你知道烟花到底有多少种颜色,而那些颜色又是怎么产生的吗?

到现在为止,烟花所能表现出来的颜色大约有10种,而这些颜色大都是由特殊的金属物质与氧气发生激烈的化学反应而产生的,这些金属物质就是发光剂。不同种类的金属化合物在燃烧时,会发出不同颜色的光芒。一般来说,硝酸钠在燃烧时会发出黄光,硫酸铜在燃烧时会发出蓝光,铝粉、铝镁合金燃烧时会发出白光,硝酸锶燃烧时会发出红光,等等。

在制作烟花的过程中,人们会通过发光剂的填充顺序与剂量多少的变化来确定烟花的颜色。另外,为了使焰火色彩更加艳丽,火药燃烧得更彻底,人们在火药中还掺入硝酸钾、镁粉等。这些物质受热后分解,能释放出大量的氧来助燃,使烟花绽放得更加灿烂。

什么是冷烟花?冷烟花又叫冷焰火、冷烟火,它是利用高新技术、环保材料所制成的烟火产品,属于舞台用品、婚庆用品。冷烟花主要应用于大型焰火晚会、婚礼庆典、舞台造型中。冷烟花安全环保,能够适合各种场合。