不知道大家是否有過這種經歷:下課鈴響了:「叮——」老師說:「講完最後一題我們下課。」你對同桌說:「我好想上廁所啊。」同桌邪惡一笑對你說:「噓噓——」於是一種強烈的衝動襲來你衝出教室衝向廁所……Q1
為什麼吹口哨發出的「噓噓」聲可以促進人上廁所?
by 匿名
答:大部分人在小的時候都會經歷這樣一件事,被媽媽一邊抱著一邊吹著口哨,發出「噓噓」的聲音促進我們小便。以至於在後來的成長中,當我們再次聽到「噓噓」聲時,會有想去上廁所的衝動。這其實是因為我們在小小年紀的時候就形成了一種條件反射。在人小的時候,母親在耳邊吹口哨所發出的「噓噓」的聲音,其音頻相對較高,會刺激耳膜,可能會刺激直接支配膀胱的大腦及相關神經,促使膀胱收縮,進而誘發排尿的行為。但其實剛出生幾個月的嬰兒,其神經系統對排尿的控制與調節功能差,排尿行為是不受控制的,小時候家長的這種「把尿」行為更多的是建立排尿和口哨聲之間的一種聯繫,長此以往,我們就會形成一種條件反射,只要聽到「噓噓」聲,就會想去廁所。其實,口哨所發出的「噓噓」聲,只是引起我們排尿的一個誘因,排尿反應的啟動過程其實是自身內非常複雜的一個神經調節系統。by 懶懶的下午三點半Q.E.R.
Q2
汽車的擋風玻璃,周圍一圈為什麼會有密密麻麻的小黑點點?是用來幹嘛的呢?
by 可樂
答:擋風玻璃上的黑帶+黑點又被共稱為熔塊(frit)。黑帶主要作為玻璃和車體的粘著點,而黑點主要是為了遮擋紫外線。用這種點來遮擋一部分紫外線有什麼好處呢,它的好處是它提供的溫度的漸變。夏天的時候,在太陽的照射下,擋風玻璃的邊框會吸收相當多的熱量,而擋風玻璃的中間因為讓太陽光全部投射過去了所以不會吸收多少熱量。這就會導致擋風玻璃的中間和邊緣有著較大的溫差,這個溫差會引發玻璃的畸變。這個畸變一方面有可能導致玻璃的壽命降低甚至因為溫差過大,產生的形變過大而讓玻璃破裂;另一方面過大的溫差和形變可能引起擋風玻璃邊緣的視覺畸變,進而造成行車駕駛中的安全隱患。黑點可以吸收太陽光提高溫度,因此逐漸變小的黑點可以讓車窗的溫度可以較為平緩地從高溫的車窗邊緣過渡到較為低溫的擋風玻璃中央。by LunaQ.E.R.
Q3
冰塊裡那團白色的是什麼?能消除嗎?
by 求上榜
答:夏天到了,喝冰闊落的時候要是能再來上兩塊冰塊簡直絕了。平時我們在家做出來的冰塊裡總是有一團白色的東西而不是晶瑩剔透的,這種冰我們稱之為Cloudy Ice(多雲的冰)。冰中有「雲」的現象主要是由以下三點造成的:結冰前水中溶解有一定氣體,如果在結冰過程中採取一定措施將這些溶解的氣體排出,最後就會在冰中形成小氣孔;如果冷凍速度太快,結冰過程中產生大量小冰晶,這些小冰晶間的縫隙也會讓冰塊變「白」;結冰前水中含有一些無機鹽雜質,這些雜質可以溶解在水中,但不能溶解在冰中,也就不會隨著結冰析出,因而隨著水逐漸由外向內結冰,這些雜質也逐漸被趕到冰塊中心,最終形成無機鹽的水合物,導致冰塊內部看起來是白色的。那麼只要我們在冰塊結冰過程中針對以上幾點進行改進就可以消除冰塊裡那團白色的東西啦。結冰之前將水煮沸儘量消除水裡溶解的氣體;結冰時控制結冰速度,不要過快降溫,防止冰晶大量產生;用儘可能純淨的水,減少水中溶解的無機鹽,讓最後的成品更加透明,或者切掉中間那塊白色的無機鹽水合物結晶(切掉就等於沒有)。工業上製冰為了保證最後冰塊的透明度也會採取各種各樣的方法,但也都是針對上面三點,只是手法可能更加高端奢侈罷了。參考內容:在?來塊小編秘制晶瑩剔透小冰塊兒?by 懶懶的下午三點半Q.E.R.
Q4
紫色的光和紫外線有什麼區別?為何紫外線可以消毒?
by Tardis
答:紫色的光和紫外線都是電磁波,區別在於兩者的波長不同,紫色的光波長處於可見光波段,而紫外線,顧名思義,波長在紫色外面,超出了可見光波段範圍。
不同的光對應的波長範圍(圖源百度)紫外線比紫光波長更短,根據E=hc/λ,紫外線相對紫光能量更高,因此在某些場合中可以用於消毒。紫外線主要是通過對微生物(細菌、病毒、芽孢等病原體) 的輻射損傷和破壞核酸的功能使微生物致死,從而達到消毒的目的。紫外線對核酸的作用可導致鍵和鏈的斷裂、股間交聯和形成光化產物等,從而改變了DNA的生物活性,使微生物自身不能複製,這種紫外線損傷也是致死性損傷。紫外線消毒是一種物理方法,相比於氯消毒法,紫外線消毒過程中不會向水中引入雜質或其他消毒副產物,消毒後水的物化性質基本不變,消毒範圍廣,時間快,且一般不存在過度處理的問題(過度處理一般不影響水質)。但是紫外線消毒也有一定的不足之處,比如對某些耐受性比自養型細菌更高的孢子、孢囊和病毒等,消毒效果減弱;在消毒前要對水進行處理,否則紫外線容易被水中的某些無機物、有機物吸收;不易做到在整個處理空間內輻射均勻,有照射的陰影區等。參考內容:紫外線消毒by 懶懶的下午三點半Q.E.R.
Q5
為什麼玻璃吸收了藍光就是藍色的?不應該吸收了藍光就看不見藍色嗎?
by 橙子
答:藍色的玻璃顯藍色並不是它吸收了藍色的光,而是它吸收了其他顏色的光,僅僅讓藍光透過。就拿焰色反應來說吧,大家都知道要想觀察鉀離子的焰色反應需要用到藍色鈷玻璃。因為鉀和鈉的化學性質類似,所以鉀的化合物中往往會混有微量的鈉。而這些微量的鈉離子在焰色反應中會發出黃光,掩蓋掉鉀離子發出的紫光。藍色鈷玻璃因含有「鈷藍」而顯藍色,鈷藍的成分是鋁酸鈷(Co(AlO2)2)。藍色鈷玻璃能吸收鈉離子焰色反應發出的黃光,而鉀離子發出的紫光則可以透過藍色鈷玻璃,因此就可以觀察到紫色的火焰。倘若隔著藍色鈷玻璃觀察鈉離子焰色反應的火焰,因為黃光被藍色鈷玻璃吸收了,就會發現原本的黃色火焰變得無色。另外,如果在黑暗環境下用紅光或者綠光照射藍色鈷玻璃,可以發現玻璃顯得發黑,不再呈現藍色。這是因為環境中沒有藍光的成分,而其他顏色的光被玻璃吸收了,因此藍色鈷玻璃無法顯現出藍色。by 重光Q.E.R.
Q6
金屬和石墨的「金屬光澤」是怎麼產生的?
by 匿名
答:金屬的光澤主要來自於金屬自身的對可見光的高反射率。
人工結晶的 99.99%高純度金晶體可以看出這裡所謂的金屬光澤實際上就來自於金屬對可見光的強反射。金屬普遍地具有對可見光波段的電磁波的強反射率,這其中的緣由需要用固體理論和電動力學來解釋。固體理論告訴我們,金屬內都有大量游離的電子,這些電子並不是完全自由的,電子兩兩之間始終存在庫侖相互作用,因此形成了一種等離子體。在外加隨時間變化的電磁場(電磁波)的時候,等離子體會通過改變自身電子的時空分布來試圖抵消這一外加電磁場。對於頻率低於等離子體頻率(又名朗繆爾頻率)的電磁波,等離子體會高效地抵消這些外來電磁波。在抵消這些電磁波的時候,我們也可以知道,金屬內部的介電常數(這裡實際上是介電響應函數的實部)非常小,解電動力學中的Maxwell方程可以得到,金屬的反射率會非常高(因為穿透不進去也沒法發生損耗,電磁波直接被彈了回去)。石墨每層上也有大量的游離電子,所以和金屬類似,也能反射可見光波段的電磁波,形成所謂的金屬光澤,但是石墨反射率相對金屬較低,所以整體呈黑灰色。參考資料:金屬為什麼有金屬光澤?by LunaQ.E.R.
Q7
洛天依的全息演唱會是怎麼做到的?如果伸一隻手穿過她的身體會發生什麼?
by 匿名
答:洛天依頻頻現身各大舞臺,引起了人們的廣泛關注。其中,應用在近幾年演唱會上的科技技術是一種類全息投影技術,必須在固定的舞臺上,且要在黑暗當中才能實現,而且觀眾必須要從特定的角度進行觀看。一般事先會在舞臺上放置一面全息膜,用來接收舞臺前方與後方特定投影機投射過來的畫面,再利用暗場將全息膜隱藏起來。把地上提前製作好的視頻利用全息投影膜把可見光折射到觀眾眼中。觀眾的角度無法看到地上的LED顯示屏,於是就形成圖像在空中的效果。
在這種演出時,對舞臺的光源、觀眾視線角度等都有特定的要求,準備過程也相當的繁瑣。另外受全息膜大小的限制,影像只能在有限的區域內顯示,所以通常在大型演唱會上才會使用。而往年的B站跨年晚會上出現的洛天依,使用的是另一種AR技術,通過後期特效和拍攝畫面的合成達到的效果,現場觀眾是無法直接看到的,但是能在大屏幕上看到。相當於是在視頻裡添加了一個二次元「特效」。所以,在她的全息演唱會上,如果你想伸出一隻手穿過她的身體,那你可能首先要考慮你的手能否穿過全息膜。by 懶懶的下午三點半Q.E.R.
Q8
如何實現像鋼鐵俠裡面的那樣,將空氣作為屏幕的三維立體影像呢?
by 什麼都不懂的奧特曼
答:科幻電影中經常可以看到各種全息投影的場景,科技感十足。而在現實中我們也確實有類似的可以達到這種全息投影效果的成像技術,採用空氣投影和交互技術可以一定程度上實現像鋼鐵俠中那樣直接以空氣作為屏幕的三維立體影像。利用特殊機器吸入空氣,經過加熱處理將其噴出,來改變空氣的成像特性 (比如密度) ,之後再由特定方向射入光線,利用光的折射和反射等現象進行投影,使物體仿佛浮在空中,觀察者便能從各個方向觀察物體。這種技術某種程度上和海市蜃樓的原理類似。在此基礎上加以高性能計算機的協作,空氣投影和交互技術便能實現物體的三維成像工作。或者通過雷射藉助空氣中的微粒,在空氣中成像,使用霧化設備產生人工噴霧牆,利用這面水霧牆代替傳統的投影屏,再將圖像投射至水霧牆上形成全息圖像。雖然是二維的平面圖像,但由於分子的不均衡運動,所呈現出的圖像具有很強的層次感和立體感,並且觀眾可以在屏幕影像中隨意穿梭,達到虛實並存的視覺效果。此外,通過紅外攝像頭捕捉手部動作還可以實現對圖像的動作控制。參考資料:全息投影技術原理分析及其前景展望、全息投影技術在展示設計中的應用研究by 懶懶的下午三點半Q.E.R.
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