有趣的物理小故事

有趣的物理小故事绿色的阳光 阳光不都是白色或者白里稍带微红和微黄色的吗?怎么会是绿色的呢?阳光 有时确实是绿色的，不过它存在的时间非常短暂，一般只有两三秒钟，有时还不 到一秒钟，所以能看到绿色阳光的人并不多。 1979 年 7 月 20 日的黄昏，波兰快艇运动员乌尔班齐克率领“晨星号”帆船 从旧金山经赤道驶过波利尼西亚，夕阳正缓缓地堕入大海。 满天的晚霞将海面染上了一层淡红，红色的天空，红色的水面，水天一色， 正在甲板上的舵手陶醉在这美妙的景色之中。 忽然，就在太阳将被海面浸没的一瞬间，金色的火球突然喷射出耀眼的像绿 宝石发出的鲜艳夺目的绿色光芒，犹如一道绿色的闪电划过天际，使周围的一切 都被绿色所笼罩，甲板上的舵手不由得惊叫起来，可是等其他船员跑上甲板，顺 着他所指的方向望去时，落日的余晖仍和往常一样，哪有什么绿光? 第二天，全体船员在日落半小时都上了甲板，可是绿色的阳光没有出现。不 甘心的船员连续观察了几天，终于又有几位船员看到了这神秘的绿色阳光。 这是怎么回事呢?原来我们通常看到的太阳光是由红橙黄绿青蓝紫七中单色 光组成的，这些光波有长有短。 中午时，太阳光在空气里走过的路程比早、晚时短，这时只有少量的最易散 射的紫、青、蓝等短光波被飘浮在大气中的微小颗粒所拦阻，这样的阳光，人的 肉眼是感觉不到颜色的，所以看起来太阳光是近似白光，或者白里稍带微红和微 黄色。 在清晨或傍晚时分，阳光斜射，穿过大气层的厚度特别大，遇到悬浮在大气 中小尘粒、小水珠的拦阻机会也大。这时，短光波就被强烈地散射掉。只有那些 波长较长的红、橙、黄等颜色的光才能透过这些大气中的微粒进入人的眼睛，所 以平时只能看到“落日夕阳红似火”的情景。 但是像地球一样成曲面的大气，仿佛是一个一端向上的“气体透镜”，当太 阳光穿过时，这层大气使白色光折射而发生色散。当太阳靠近地平线，太阳光几 乎呈水平方向穿过大气层时，这种折射引起的色散最明显。夕阳落下时，红光最 先没入地平线下，随后消失的是橙光和黄光。虽然此时地平线上还留有绿光、青 光、蓝光和紫光，青光、蓝光、紫光波长较短，在大气中尘埃的强烈散射作用下， 变得很弱，人的肉眼几乎看到，只有比较强的绿光，能够到达人的肉眼，并且显 得格外耀眼夺目，所以看到的阳光就是绿色的啦。 万有引力物理小故事，带你探索世界的奥秘! 不明真相的爆炸《三国演义》里有一段关于像恶魔一样的噪声的生动描写。写的是曹操大军 追歼刘备。曹军追到长板桥头。张飞挺枪立马于桥上，大喝一声，声如巨雷。曹 军闻之，尽皆股栗。曹将夏侯杰惊得倒撞马下而亡。曹操回马就走。军士丢盔弃 甲，竞相逃命。后人赞这一喝曰：“一声好似轰雷震，独退曹家百万兵。”自然，这里有艺术的夸张，还有心理学上的原因，但却说明作者对噪声的力 量已经有了相当深刻的认识。从现代科学的观点来看，声音的确有大得惊人的力 量。据报道，1959 年，10 个美国人为了一笔奖金，自愿作超音速飞机噪声作用 试验。飞机从他们头顶上掠过。尽管他们用双手紧紧捂住耳朵，但都被噪声击毙， 无一幸免!那种惊骇死去的模样，看了真叫人害怕。这你该相信了吧，因为这并非虚构，而是有案可稽的呀。60 年代初期，美 国空军 F104 喷气飞机在俄克拉荷马市上空，作超音速飞行试验。每天飞越 8 次， 高度为 1000 米。飞行 6 个月后，一个农场的 1 万只鸡，被轰鸣声杀死 6000 只! 幸存下来的 4000 只，或羽毛脱落，或不生蛋。而乳牛呢，干脆挤不出奶了!更使人费解的是，1956 年，英国首批超音速飞机试航，一架飞机在地中海 上空突然爆炸。它的爆炸像谜一样，引起了各方面的议论和猜测。后来对碎片进 行化验，发现噪声是这一事件的罪魁祸首。强烈的噪声，引起了金属结构的疲劳! 从此以后，噪声成了航空工业注目的敌人。其实，在土木建筑设计师的心目中， 也怀有对噪声的敌意。协和式飞机试航过程中，航线下面一些古老的教堂，由于 受到噪声破坏，出现了裂缝。1967 年 1 月 29 日，三架美式军用机低空掠过日本 一个城市时，强烈的噪声掀倒烟囱、震碎玻璃;并把货架上的商品震散，房子内 的日光灯震落，造成很大的损失。1970 年，联邦德国威斯特柏格城，曾因飞机 的超音速飞行，受到一次强烈的噪声袭击，建筑物发生 378 起受损事件!火车和 汽车的噪声，则更广泛地闯进人们的住宅。它们大模大样地把家庭用具，如桌椅、 炊具、玻璃器皿等摇得晃当作响，把墙壁、屋顶的粉尘震得纷纷扬起，使专心读 书的人受惊，把酣睡中的人吵醒!噪声愈大，声级愈高，激发物体振动的能量愈大，对建筑物、金属结构、动 物和人体的破坏力也愈大!噪声的大小是用分贝计量的。普通谈话声不大于 60 分贝;街道旁的噪声是 80 分贝;公共汽车的噪声是 90 分贝;纺织车间的噪声是 100 分贝。当噪声达到 100 分贝时，大声谈话已十分困难;达到 110 分贝时，人 们难以忍受;120 分贝时，人感到痛苦;130 分贝时，人无法忍受：140 分贝时， 人感到恐惧;150 分贝时，人的听觉立即损伤;180 分贝时，金属受到破坏;190 分 贝，竟能将铆钉从金属中拔出来!随着工业的发展，噪声也在增长。美国环境噪声大约 10 年增加一倍。前苏 联大城市的噪声，近 10 年增加了 8～12 分贝。加拿大一位声学专家估计，城市噪声正以每年半分贝的速度增加着。按此速度增加下去，21 世纪的时候，谈恋 爱也要大声叫嚷才能听见。然而，美国专家似乎更悲观一些。他们估计城市噪声增长的速度每年不是半 分贝，而是 1 分贝。这就是说，到我们进入 2020 年的时候，城市噪声将增加 20 分贝!到那时，人们为了生活得更舒适些，将不是从农村涌入城市，而是从城市 流向农村。奇特的“音乐墙” 在法国马赛的卡斯特拉纳地铁车站，当旅客走近一堵奇特的绿墙时，会突然 听到有节奏的现代音乐在走廊里回响，于是好奇心会驱使旅客停下来沿墙往回走， 一遍、两遍地重复往返。他们挥动臂膀，向空中跳跃，每个动作都会产生一个新 的乐调。匆匆忙忙赶着上下班的马赛人，在经过地铁的时候总会兴致勃勃地花一 点时间，玩一下这个被发明者称作“互相作用的空间音乐器”。 这堵“音乐墙”是 29 岁的青年作曲家雅克·塞拉诺发明的。为什么要给它 起这个名字呢?雅克·塞拉诺认为这样能更好地表达他原来的本意，即通过运动 和空间来产生音响。他自称是“一位雕塑空间的音乐家”。在他看来，这音乐墙 不属于传统音乐的范畴。古典乐器要通过长时间的练习，并要有一定的技术才能 掌握。有了互相作用的空间音乐，乐器演奏者和作曲者在音乐方面的关系就大不 一样了。行人是音乐墙的演奏者，但又不是坐在椅子上欣赏音乐作品的听众。然 而，尽管他们是音响的主人，但却不能控制音乐的内容。他们的地位介于乐队指 挥和乐器演奏者之间。雅克·塞拉诺认为自己并不是作曲家，而是音乐编演者。 他指出：“使我感兴趣的，与其说是音乐，倒还不如说是音乐与音乐墙系统之间 的关系。” 作曲家把音符和乐句输送给电脑储存器。既是听众又是演奏者的行人走到音 乐墙前就会改变光电元件接收到的信号强度。再经过一组综合器特殊的程序处理， 就能随着行人在墙前的运动，发出相应的音乐。随着行人动作的不同，音乐墙发 出的曲调也不断变化，连设计者本人也无法确切预言。但乐曲的偶然性并不是绝 对的。同一动作重复传入到相同的光电元件里就会发出相同的乐曲。这样，音乐 墙还是有意想不到的用途，即作为音乐疗法的一种工具。音乐墙可以为运动机能 有缺陷的人进行再教育提供大量的服务。病人可以在音乐墙前重复相同的动作， 并通过听觉，自我引导，使自己的动作达到一个较好的准确度。此外，我们可以 设想，如果把贝多芬的钢琴奏鸣曲放到电脑储存器里，那么每个人都能把它们演 奏得完美无缺。如果在商店的橱窗里装置音乐墙不是更能吸引那些潜在顾客的注 意力吗?行人不仅可以叫音乐墙发出音乐，而且还可以叫它发出广告信息。 雅克·塞拉诺还有其他志愿。当他的音乐墙在马赛地铁亮相的时候，马赛芭 蕾舞团主任罗兰·珀蒂就想请一位舞蹈明星来墙前跳舞。自那以后，雅克·塞拉诺力求把音乐墙变为一个表演场所，让舞蹈家在音乐墙前展现舞姿。舞蹈演员的 动作产生音乐，而音乐又反过来为舞蹈伴奏。舞蹈家一方面是音乐的主演者，另 一方面又在根据音乐的节奏翩翩起舞，于是音乐舞蹈融为一体。雅克·塞拉诺甚 至想用摄像机来代替音乐墙中的光学元件，并与电子计算机和综合器相耦合，通 过图像数字化系统自动作曲，尔后再由乐队来演奏。

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