【转】物理实验动态图

类别:    标签: 动画   阅读次数:   版权: (CC) BY-NC-SA

2015-12-22 22:20:03

一切看似不可思议的现象,背后都有着独特的物理原理。

1、隐形球

原理:让球隐身的关键在于相似的折射率。

这里的小球是高吸水性材料,它们的吸水性实在太强,以至于吸满水时的折射率已经和纯水没有多大差别,因此当浸入水中时,它们自然就与背景融为一体了。

花絮:事实上,只要调配一种折射率合适的液体,用同样的方法也可以让玻璃棒消失不见。植物油+婴儿油就是一种可行的方案。

危险:很低。这些高吸水性材料广泛地应用在生活用品中,只要避免误食、误吸,就不会有什么危险。

2、锡疫

原理:你有没有听过一个“锡纽扣在严寒中变成粉末”的故事?这张动图呈现的就是这个过程。随着温度的降低,银白色的金属锡会逐渐转化成另外一种同素异形体——不具有金属特性的灰锡粉末。这个过程也被叫做“锡疫”。

花絮:在锡中加入锑或铋可以抑制灰锡的产生。

危险:很低。(不过,把锡器冻成粉末还是挺浪费的……可以留着化蜡扦嘛~)

3、浸不湿的海绵

原理:海绵吸水的过程是毛细现象,这种现象只有在海绵材料与液体之间的附着力足够强时才能发生,而这种海绵材料与金属汞的亲和性很低,它们无法彼此浸润,液体汞很难附着在海绵的小孔当中,因此它也就不会将海绵“浸湿”了。

花絮:沾不上水的魔术沙也是一种原理类似的表面现象。

危险:中高。吸入汞蒸气可造成中毒,需要在通风厨中小心操作。

4、水转印

原理:水转印是一种通过水将平面印刷的图文转印至不同材质物体表面的技术。进行这种转印时会首先在塑料薄膜上印刷图案,然后将薄膜平铺在水面上,喷洒活化剂溶解破坏薄膜,再把需要转印的物体慢慢压入水中,这样图案就会贴在物体表面了。类似的还有一个印制迷彩头盔的。

花絮:很多纹身贴纸也可以看作一种水转印。另外,你还可以自己在家做个水转印美甲。

危险:低。活化剂成分为有机溶剂,易燃,吸入可能带来不适,喷洒时应注意防护。

5、过冷水冰沙

原理:结晶过程需要一些凝结核的引发。当纯净的水放在光滑洁净的容器中冷冻时,由于凝结核的缺乏,可以在低于凝固点之后依然保持液态,形成过冷水,而当过冷水受到扰动、凝结核引入之后,结晶就会迅速发生。

花絮:事实上,人工降雨的关键就是往“过冷云”里加点凝结核。

危险:很低。居家物理实验好选择,记得要用纯净水。

6、水立方

原理:这张图来自一个超疏水涂层材料的宣传短片。这块板的四周涂有超疏水涂层,在中间没有涂层的部分,材料与水的亲和性比较好,水可以铺展开来,而在有涂层的部分,材料与水彼此亲和性很差,因此旁边的水就呈现出向内回缩的趋势,减少与疏水涂层的接触。

花絮:如果想试试接地气的简易疏水涂层,洗洁精是个不错的选择,它可以帮你防止镜子起雾。

危险:很低。

7、肥皂泡风暴

原理:该图片来自一项研究。在实验中,半圆形的肥皂泡膜底部会被加热,在热量的作用下液膜产生强对流,进而生成了漩涡,科学家们用高达每秒500帧的拍摄记录下了这一过程。这些肥皂泡漩涡的运动模式与大气中的气旋(例如飓风)有相似之处,因此,科学家们希望通过观察它们来帮助建立计算大气流动的模型。

花絮:事实上,木星的大红斑也是一个巨大的气旋。

危险:很低。

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