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科普-中华学生百科全书-第章

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去了外部压强的限制,于是米花都爆开了。

打气筒的学问(一)

有的打气筒又省劲,又打得快;而有的打气筒,又费劲,进气又慢,而
且气筒还发烫,这又是什么原因呢?
答:打气筒是通过一个活塞做功,使进到气筒里的空气被压缩后打进轮
胎中,所以好的气筒应该不发热,气体属于等温压缩,即满足玻意耳—马略
特定律 PlVl=P2V2。
有的气筒,活塞和气筒壁之间摩擦力太大,造成气筒发热,而气筒内的
空气又得不到充分压缩,压力不够大就压不进轮胎,或者接嘴处有漏气现象。
这样打气时做的功大部分都变成无用功损耗了,气筒的效率当然差。

打气筒的学问(二)

经过革新后的打气筒,在主筒体旁边还多了一个副气筒。这种打气筒有
什么优越性呢?
答:附加的副气筒实际上是一个贮气室。当开始打气时,活塞运动只是
给副气筒打气,打到一定程度,副气筒中的气体压强到了一定数值以后,气
体会被自动地压到轮胎中去。
由于副气筒的体积小,只要稍用几下力,就可以把它贮满一定压强的气
体,这比直接往轮胎中打气要省力得多。另外,一开始时副气筒中的压强比
轮胎中的低,所以往副气筒打气,压差大,容易进气。

灯泡的自白

一只 220V、40W 的灯泡诉苦说:“别看我的功率并不算大,却使尽了我
全身的本事。发光的时候,我感到周身发麻,我的电阻居然比 0℃时增大了
16 倍。我热得发昏,几乎快要熔化,体温竟高达 2830℃。说实在的,为了给
人间多一点光明,我到了无私忘我的地步。”
灯泡说的是实情,现在我们来计算一下这电阻的温度系数 a 是多少?已
知电阻随温度变化的关系式为 R=R0(1+at),请求出 0℃时电阻为多少?
R
答:根据题意:      = 16,t = 2830℃
R0
∴16=1+2830a
a=5.3×10…3/℃
由此,电阻的温度系数 a 为 5.3×10…3/℃
又根据公式

P =  U2     ∴ R =  U2 =  2202   = 1210
R           P      40

今夜星光闪烁

每当夏夜乘凉的时候,天空的星星总是一闪一闪,像是眨着可爱的眼睛。
这是星星的原因还是眼睛的原因?能不能让星星不闪烁?
答:夏夜里我们看到的星星大多是银河系里的恒星,因为行星本身不发
光,只是反射恒星照在它上面的光。恒星作为光源,它的光的亮度是一定的,
而且是连续的,并不是间断的。所以星光闪烁不是由星星本身的原因造成的。
同样,看到星星闪烁也不是人的眼睛的问题,而是由于星星发出的光线
经过地球稠密的大气层时会折射,但是高空的气流不稳定,这种变化引起光
线折射的变化,看起来就造成了闪烁的星星。
要让星星不闪烁的办法是有的,当宇航员坐着宇宙飞船在地球高空轨道
上或在宇宙中飞行时,星星的光线由于不经大气的折射,它就不闪烁了。但
同时我们又会看到,天空不再是蔚蓝色的,整个宇宙是黑洞洞的,地球却变
成了一个蓝色的星球了。为什么是蓝色的,请大家继续思考。

全息照像

最初,我们利用透镜成像的原理,得到照片,这已经很不容易了,连紫
禁城里的老佛爷都视为新奇的宝贝。
后来,采用多棱镜,在同一张照片上,可以同时摄出不同角度下的形象,
这样,对一个人的印象也就不会是片面的了。
在出现激光以后,照相术有了划时代的进步,已发明出立体相片,从各
个角度看过去,事物都活生生地呈现在你面前。这就是激光全息照相。
它的基本原理是这样的:由激光器输出的激光分成两路,一路照射物体,
另一路照到一个反射镜上,两路光反射到同一个照相底片上,这两路光产生
干涉,于是在照相底片上形成干涉条纹。当我们再次用激光照射具有干涉条
纹的照片时,就可复现立体图像。
全息照相还有一个特点,即使相片损坏了,只要还残留一部分,依然可
以由干涉纹的信息复现图像。
既然全息照相可以从各个侧面来看立体图像,那么能不能发明激光全息
电影呢?让一个个连续的电影镜头也成为从各个侧面来看都是立体的,让屏
幕中的人物走到观众面前,既虚又实,那不更好吗?其实这正是专家们要进
一步研究的课题。

摄影珍品

随着宠物的出现,猫不断地被一些人所亲近,并视为宠物。于是在宠物
市场的广告栏中,便出现了“百猫图”。形态各异的猫的照片被分门别类地
陈列着。其中许多照片上猫的眼睛都是又圆又大、炯炯有神。摄下这样的照
片是很不容易的。因为猫的眼睛只有在黑暗的时候,才睁得又圆又大。只要
光线一强,它就马上把眼睛闭上,瞳孔变成一条缝。这就为拍摄照片带来了
不便。如果在阳光下拍摄,猫的瞳孔就变小了,拍不到目光炯炯的照片。如
果在黑暗中,又无法拍照。那么,摄影师是怎样想方设法摄出这些艺术“珍
品”的呢?
其实,要想拍摄睁大眼睛的猫的照片,只有一种巧妙的办法,那就是使
用速度较快的闪光灯。在猫尚未对光有本能反应之前,利用这个时间差,就
能拍摄下所需照片。同时,最好使用高感光度的胶片。

用照相机拍摄电影画面

如果你想用照相机拍摄下电影某一个画面,关键是如何选择照相机的快
门速度。
电影胶片并不是连续的,一般每秒钟放映 24 张画面,由于人的视觉暂
留,才不会感觉有中断。因此,在用照相机拍摄电影画面时,必须选择合适
的快门速度。不能太短,也不能太长。一般选择 1/50 秒(或 1/60 秒)。在
这一瞬间,电影只放 1~2 个画面,能够被比较清晰地拍摄下来。
若选择 1/200 秒,1/500 秒,就有可能正好摄取了画面经过半格的位置,
得不到完整的画面。如果选择 1 秒,2 秒,必然把许多画面的内容重叠起来,
造成画面模糊不清。
在可能的情况下,可以实践一下。

光学去污

刘剑向于老师学习黑白炭素画。一天,刘剑想把自己的炭素画翻拍成照
片,送到省城参展。当拍到刘剑最喜欢、于老师最欣赏的一幅画时,他失望
了。这幅画由于保存不小心,弄上许多红墨水的点迹,翻拍后一定有许多污
迹。刘剑正为此发愁时,于老师为他想出了一个光学去污法。你知道于老师
的去污法吗?
于老师告诉刘剑在照相机的镜头前加一个红色的滤光镜。这样红光都能
摄入,红墨水当然也不例外。由于用的是黑白底片,红光在底片上感光后,
冲洗出来的照片污点就成了白色,和其他空白部位的颜色一致。按照于老师
的光学去污法,拍出的照片确实很理想。
想一想,如果污点是黑色的,此法还行吗?

往回看

人们言语的交流越来越默契,如果说:“不要往回看,要向前看。”你
一定不会理解为“回头看”的问题。因为“回头”所看到的还是现在的事情。
因此,“往回看”只是一种意愿,并不能实现。
然而,我现在要正视现实,再一次问:“往回看”能不能做到?也就是,
人能不能看到过去?你能不能给我一个正确的回答?
答:从两种意义上,人们能够看到过去,或者说,可以看看过去正在发
生的事情。也许你会说:“你可真会吹牛,看你怎么自圆其说!”好吧,你
听我说:
(l)随着技术的发展,人们发明了一种红外相机,它能把人们看不见的
红外线摄下来。因此,它可以用来破案,比如某处发生了一起抢动案,案犯
刚刚逃离,但是现场,他作案时各种东西发出的红外线依然还残留着,就好
比夸大来说:一个火炉虽已搬走,但是下面的砖还散发着热气。由于高灵敏
度的红外相机可以分辨不同温度,最后可以通过计算机的数字处理,最后显
示出作案时的图像。这样,人们不是可以看到过去发生的事了吗?
(2)再从广义来讲,我们从天文望远镜里所看到的星球,那只是从那个
星球发出的光,走了几十光年的路程才传到我们眼里,实际上是几十年以前
发出的光,你所看到星球上的景物也是几十年以前的景物。宇宙那么大,那
些星星远的离地球几百、几千光年,近的也有几十光年,更远的光线太微弱
了。总之,夏夜你所看到的星图实际上是几十年、几百年、几千年前一个综
合的图像,它们虽然发生在过去不同的年间,但是却一起收敛到你眼帘。想
想看,你不但能看到过去,甚至能看到几千年前宇宙里发生的事情,你不感
到骄傲吗!

地震与地震仪

地震是地壳或地幔中积累的应力,以快速应变或破裂形式释放其能量的
现象。按应力来源可分为天然地震和人工地震(由爆破建筑物等所引起的)。
天然地震按其成因可分为构造地震、火山地震和陷落地震。
地震一般包括孕育、发生和衰减的过程。一般分为前震、主震和余震三
个阶段。
地震仪是用来测量地震时地面上某一点的运动情况,并将它们自动记录
下来的仪器。我国东汉科学家张衡创造的候风地动仪是世界上第一台地震
仪。目前一般使用的地震仪主要由拾震器、放大器、记录笔以及石英钟和记
录器等组成。为了得到地面运动的多种要素,相应的还有多种形式的地震仪,
如位移地震仪、转动地震仪、应变地震仪等。另外还有微震仪、强震仪、短
周期地震仪和长周期地震仪等。

超人

第二次世界大战期间,德国有一架战斗机去执行任务,途中遇敌方高射
机枪的阻击。为判断敌方所使用机枪的枪型,飞机上的“超人”在机舱中伸
出手将舱外的机枪子弹抓住。这位“超人”的本领可真大!想一想,“超人”
为何能伸手将子弹抓住?你能抓住子弹吗?“超人”真的是高人
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