可见光|你尽管睡,扩音器的噪音叫不醒你算我输 | No.221( 二 )
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因为地球在自转 , 在北半球所有运动的物体会受到右手方向的科里奥利力(如红色尖头所示) , 这个力就会让台风产生逆时针的螺旋 。
如果低压热带气旋发生在南半球呢?南半球的低压气旋的科里奥利力会受到左手方向的科里奥利力 , 那么气旋的螺旋就会朝着顺时针方向了 。
by Luna
Q.E.R.Q5闭上眼睛我们看到的是什么?感觉不是黑色 , 有一种空洞虚无的感觉?这是为什么?by 小傻瓜答:当我们睁眼时 , 光线进入眼睛 , 视细胞感受到光线 , 通过视神经传递信号使我们形成视觉 。 如果我们闭上眼睛看太阳 , 依然能看到“光” , 这其中的原因就是仍然有部分光线穿透了眼皮 , 进入眼睛刺激了位于视网膜的视细胞 。
除了光 , 物理的刺激也可以刺激视网膜上的视细胞进而激发神经信号传递 。 在暗室闭上眼睛后 , 我们看到的东西就完全来自物理的刺激了 。 人的眼睛是一个精巧的生物器官 , 它并不是完全不变的(不像显微镜那样基本是固定的) , 很多“变化”我们自己都不会发觉 。 比如眼睛的最主要的组成部分——玻璃体实际上也是在不断运动的 , 它会周期性地收缩/扩张 。 这种收缩和扩张就会直接地对视网膜产生牵拉 , 这种牵拉就会物理地刺激视网膜产生光感(程度很弱 , 对非高度近视患者来说不严重 , 只能看到东西但是不会觉得“发光”) 。 高度近视患者对此感受会强烈一些(有可能看到飘忽的光影) , 但是这依然是正常的 , 并不危险(亮度极高的闪光感就很危险了) 。
总结一下 , 就算没有光进入视网膜 , 人的眼球的各个组成部分甚至周围的肌肉都有可能对视网膜产生物理的牵拉压迫 , 引起光感 , 这就是我们闭上眼睛所看到的东西 。
by Luna
Q.E.R.Q6为什么原子排列整齐的金属晶体总是不透过可见光 , 而在一些无机盐晶体、金刚石等光子可以穿过 , 非晶体玻璃等也可以透光?by 好奇是驱动力答:考虑一种材料能不能透过光(对人类来说 , 比较关心的是可见光波段的透射率) , 就是要分析材料和电磁波的相互作用 , 而不是晶格结构 。 金属中有由金属原子的最外层电子逃逸出原子所形成的最外层电子 , 这些巡游电子形成等离子体会对光线进行强反射 , 所以金属也就不可透过可见光(参考No.212 Q6) 。
而无机盐晶体、金刚石虽然和金属一样都属于晶体 , 但是它们的电子性质和金属完全不同 。 无机盐是离子晶体 , 以NaCl为例 , Na原子多余出来的电子被Cl原子捉走了 , 所以NaCl中绝大多数电子都被束缚在原处无法巡游 , 也就比较难参与巡游电子对光的吸收作用 。 但是这并不意味着离子晶体对光都“置若罔闻” 。 对离子晶体来说 , 中国的著名物理学家黄昆先生曾经得到了离子晶体的极化和电磁波发生耦合的规律——黄昆方程 。 这个方程告诉我们 , 离子晶体中虽然没有自由电子参与和电磁波的相互作用 , 但是极化可以 。 所谓极化 , 就是正负离子各自相向离开它们原本所处的位置 。 因此 , 不同的无机盐也会有不同的颜色:比如蓝色的硫酸铜 , 紫黑的高锰酸钾等等 。 由此可见 , 并不是所有光都可以透过各种无机盐 。 只有在无机盐中的极化和可见光波段的电磁波耦合较弱时 , 可见光才可以透过无机盐 。
综上所述 , 考虑一种特定材料对特定波长的光来说是否可以透过 , 其实就是去分析材料中的各种物理结构和这种频率的电磁波之间是否有耦合 , 存在强烈的耦合往往就意味着对光线的强吸收 。
by Luna
Q.E.R.Q7为什么八大行星运行轨道几乎在同一平面上?公转方向一致?by 任学良答:八大行星的轨道在同一平面上的原因来自于万有引力 , 引力会将一切星体拉向星系系统的质心——如果没有角动量的话 。 以地球上下落的苹果为例 , 静止的苹果无法抗拒地心引力 , 而以第一宇宙速度绕地球运动的苹果就不会落到地面上 。 这其中的原因就是角动量“对抗着”引力 。
在星系形成的时候 , 总角动量会朝着一个特定的方向 , 只有这个方向上的运动能对抗引力 , 别的方向会因为万有引力的吸引而被“拍扁” 。 关于这个“拍扁”的过程和更详细的机制 , 可以参考为什么太阳系是平的 。 最终 , 我们会得到一个扁的太阳系 。
不过我们既然已经知道了角动量在太阳系的形成过程中所起到的作用 , 那么行星拥有相同公转方向的原因也就呼之欲出了 。 太阳系形成早期的星盘拥有着固定且一致的旋转方向(总角动量方向) , 在随后的演化中 , 在星盘的各个部位上因为引力和吸积形成的行星们 , 自然也就拥有和星盘一样的旋转方向 。
by Luna
Q.E.R.#投票#本期答题团队Luna、懒懒的下午三点半
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【可见光|你尽管睡,扩音器的噪音叫不醒你算我输 | No.221】编辑:他和猫
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