为什么在水里打不出响指？| No.190_风闻
中科院物理所-中科院物理所官方账号-2020-01-17 15:01
原创：中科院物理所
这年头
谁还不会打个响指
然而
一位热爱思考洗澡的小伙伴
给我们出了个难题
为什么在水里打不出响指呢？
小编：这个我知道（举手）
因为有水！
1
Q
投影仪长时间投影在白墙上，白墙会变黑吗？
by 一口酥
A
能量密度不够，不会变黑。投影仪的光那么点能量，对白墙的杀伤还不如你刚抠过 jio 的手在上面抹一把。一般办公室或者家用的投影仪里面灯泡的发光功率在 200 瓦左右，就算不计算中间因为分光以及各个光学透镜的损耗，最后这么多能量的光也需要分布在 2 平方米左右大小的屏幕上，能量密度太小了。不过实际生活中确实存在利用光线改变物体材料表面颜色的例子，比如工厂里广泛应用的激光打标机。将几十瓦能量的激光聚焦在毫米见方的大小上，才能在材料表面引发热效应，比如在金属、塑料、涂料等表面上蚀刻出想要的花纹，或者诱发化学反应产生颜色的变化等。
By NKXXX
2
Q
为什么在水里打不出响指？在洗澡的时候偶然发现的哦
by 一个好学多问肯钻研的学生
A
不知道小伙伴是把手泡在水里打不出打响指，还是刚洗完澡手还是湿的打不出响指……不过不管怎样，核心就是打响指也是个「高精尖」的活，差一点都不行。很多人以为打响指的声音来自手指拍打手掌上的大鱼际肌肉，但其实更多的是来自于无名指和小指与手掌构成的空腔共鸣。不信的话，小伙伴可以把手指张开再打响指看看，是不是声音变得又小又闷了？假如把整个手泡在水里，空腔里面介质都变了，当然肯定不可能产生之前一样清脆的响指声了。
另外一方面，打响指的时候对于中指的速度其实也有很高的要求。开始打响指时中指和大拇指的摩擦力很大，但当中指运动到大拇指的第一个指节转折处的时候，因为角度变化，摩擦力迅速变小，从而中指快速加速，拍打大鱼际肌肉。整个过程发生的时间不过数个毫秒，在那个瞬间中指宛如博尔特附体。但如果手是湿的，或者手泡在水里，摩擦力的变化没有那么大，中指的运动速度不够，是断然打不出清脆的响指的。
By NKXXX
3
Q
电子温度计的测温原理是什么？
by 匿名
A
电子温度计的测温原理主要是利用某些材料的电阻会随着温度的变化而变化的特点,这种材料统称为热敏电阻材料，目前广泛应用于常温区检测温度的电子温度计用的是NTC（温度上升电阻减小）型热敏电阻，因为此类型热敏电阻对温度变化极为敏感，但缺点是电阻随温度的变化是非线性的，不过根据具体材料的阻温特性可将所测得的电阻值一一对应于环境温度，根据不同的测温区间可设计不同的热敏电阻，使材料电阻在测温区间内随温度变化的足够精确。
By GUOmazing
4
Q
为什么化掉的雪再次遇到低温就变成了冰而不是雪？
by 匿名
A
雪和冰虽然都是固态的水，但是从两者的形成过程上来说，下雪和一般意义上的结冰还是有一定差别的。雪是天空中的水汽经凝华而来的固态降水，而结冰则是由液态水凝固形成固态水。水汽形成雪花需要满足水汽饱和和存在凝结核两个条件，在高空的低温环境下，冰晶生长所要求的水汽饱和程度比形成水滴要低，导致在高空中冰晶比水滴更容易产生，因而饱和的空气在低温下，依附于空气中一些细小的固体颗粒就会形成降雪，这样我们就可以看到纷纷扬扬的“未若柳絮因风起”的雪花了。当雪花融化后就会变成液态水，由液态水在低温下形成固态水的过程则称之为结冰。水由气态变为固态则形成雪花，由液态变为固态则形成冰块，二者形成过程的差别导致了雪融化后再遇低温形成的是冰而不是雪。
那么根据已知的两个条件，我们也可以创造一个这样的环境来营造室内雪花。比如在18世纪的一个上层舞会中，由于人数众多（室内水汽含量很高），又点着很多蜡烛（提供大量凝结核），室内闷热，一个男子打破玻璃，室外的冷空气的进入使得大厅温度骤降，产生了一场室内的降雪。这在当时看来就像一场魔术一样，但当我们了解了这背后的物理，这个魔术也不过如此了
。
By 懒懒的下午三点半
5
Q
为什么电流总能延着导线流动，而不会“流出来”呢？
by 匿名
A
电流实际上是由于导线中的自由电子在电场中定向移动形成的，单位时间内通过导体横截面的电荷量称为电流强度，简称电流，其方向与电子运动方向相反。自由电子是存在于金属导线内的，所以他们的自由被局限在导线内部，电子如果想“流”到导线外需要克服一定的逸出功，相当于有一堵墙挡在电子面前，使得电子只能在电场的作用下沿着导线方向运动，因而与电子运动方向相关的电流也只能沿着导线方向而不能“流出”导线外。当然，这里的方向是一个宏观的平均方向，不考虑单个电子的热运动导致的运动方向的随机性。
By 懒懒的下午三点半
6
Q
蓝色火焰的温度比橙色火焰的温度高还是低？为什么？
by ？？
A
蓝紫绿作为冷色调使人产生凉爽的感觉，而红橙黄棕作为暖色调给人温暖的感觉，但实际上温度高低与颜色的对应关系并不是这样，蓝色火焰的温度会比橙色火焰的温度高。
维恩位移定律
物质燃烧时的发光的主要来源于热辐射。对于绝对黑体而言，热辐射满足维恩位移定律，温度与辐射本领最大值相对应的波长λ的乘积为一常数。实际过程中，任何温度下物体辐射的光的频率都是从零到无穷的，当温度升高时，辐射本领的最大值向短波方向移动，而蓝色可见光的波长比橙色光的波长要短，因此蓝色火焰的温度更高。温度较低时，热辐射主要以不可见的红外光进行辐射，当温度为300℃时热辐射中最强的波长在红外区。当物体的温度在500℃以上至800℃时，热辐射中最强的波长成分在可见光区。在恒星系统中，不同恒星随表面温度的不同会显示出不同的颜色，温度较高的显蓝色，次之显白色，濒临燃尽而膨胀的红巨星表面温度只有2000-3000K，因而显红色。常用于形容技艺纯熟的成语“炉火纯青”形容的就是炉里的火焰由白转蓝，发出纯青色，此时炉中温度较高。
By 勿用
7
Q
粥或者面放的稍久糊了，是个可逆过程么？
by 匿名
A
粥和面的主要成分是淀粉，淀粉是高分子碳水化合物，由葡萄糖分子聚合而成，分为直链淀粉和支链淀粉，如图所示。
直链淀粉
支链淀粉
其中直链淀粉会发生结晶，形成螺旋状的线团。将淀粉放入水中，淀粉颗粒颗粒开始吸水膨胀，将淀粉悬浮液进行加热，达到一定温度后，淀粉颗粒突然迅速膨胀，继续升温，体积可达原来的几十倍甚至数百倍，悬浮液变成半透明的黏稠状胶体溶液，这种现象称为淀粉的糊化。淀粉发生糊化现象的温度称为糊化温度。这个过程中，直链淀粉晶体结构破环，螺旋结构解体，颗粒度膨胀，加热时颗粒度继续溶胀，扩散到淀粉颗粒之外，糊化时包含支链淀粉的颗粒破碎，被直链淀粉扩散形成的基质包裹形成胶状物。
淀粉糊化过程（螺旋状-直链淀粉）
淀粉糊化是存在逆过程的，糊化的淀粉在稀糊状态下放置一定时间后会逐渐变浑浊，最终产生不溶性的白色沉淀，而在浓糊状态下则形成有弹性的胶体，一般称为淀粉的老化。这个过程中，已经溶解膨胀的淀粉分子通过氢键重新排列组合，形成了类似天然淀粉结构的物质，但需要注意，老化过程形成的淀粉是不易溶于水的，不能再进行糊化。主要原因是淀粉分子通过氢键连接，无法再形成类似直链淀粉结晶的螺旋结构，因此无法再次糊化。
从严格可逆过程的角度分析，如果能够找到一种方法使淀粉和环境恢复原状，同时环境中没有能量耗散，才能认定为可逆过程。老化并没有使系统完全恢复原状，同时淀粉糊化过程中，对淀粉进行加热的过程具有能量耗散过程，是不可逆的。
By 勿用
