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有趣的物理冷知识-让你学习物理不再无趣
在我们平凡的学生生涯里,大家最不陌生的就是知识点吧!知识点是指某个模块知识的重点、核心内容、关键部分。相信很多人都在为知识点发愁,下面是小编为大家收集的有趣的物理冷知识-让你学习物理不再无趣,仅供参考,希望能够帮助到大家。
有趣的物理冷知识:
光速并非每秒30W千米
这个结论是正确的。其实,物理老师并没有蒙了大家,而是物理老师觉得真正的光速与每秒30W千米是在差不了多少、现在物理学界公认的真空中的光速为299792.458千米、这一数值与30W确实所差无几、、但是严格来说是不同的。而且,光在其它介质中传播速度比在真空中的速度小、它与风速一样,会受到不同阻力而变化。例如:光在水中的速度约为每秒22.5W千米,在玻璃中速度约为每秒20W千米,在冰中的速度约为每秒23W千米,在酒精中的速度约为每秒22W千米、
厚玻璃杯遇热更容易炸掉
是不是又逆了你的思维?如果问你,“薄玻璃杯和厚玻璃杯,在倒入热水时哪个更容易炸裂?”相信你会用直觉说薄被子容易炸裂。其实事实正好相反。通常,如果玻璃杯是凉的,如果突然倒入热水,其内壁由于受热胀冷缩的影响会迅速膨胀,而由于玻璃是热的不良导体,如果杯壁很厚,热量就不能快速传到外壁,这就会造成内壁膨胀而外壁不变的情况,所以就会造成玻璃杯的炸裂、相反就不容易爆炸。
防辐射服可靠么
根据电磁辐射的原理,在不穿防护服的情况下,有辐射照射到人体,人体只会吸收一小部分,然后把绝大部分的辐射都反射出去。但是穿了防辐射服后,辐射会从衣服的下端,袖口等所有的缝隙射入,但却无法反射出去,而是在辐射服内进行多次反射后交汇叠加,反而会使辐射强增大作用于人体。也就是说,只有像宇航员那样的全封闭式屏蔽服,人体才有可能不接触电磁辐射。
肥皂泡其实比太阳还“热”
科学家经过测量得知,当液态的肥皂泡猛烈地收缩爆掉时,它的内部温度约为2W℃、这几乎是太阳表面温度的4倍。
为什么一个小小的泡沫会在破裂时产生这么高的温度呢?某些科学的家们解释说,肥皂泡在爆裂的一瞬间,其内部的分子、原子之间反省了激烈的碰撞,于是会使温度急剧增加、、呐、、为什么感觉不到呢?那是因为这个“一瞬间”实在短暂、、就像我们用手在火焰上迅速划过而感觉不到火焰的高温一样。
历史上的十大经典物理实验按时间先后顺序依次为:
1.埃拉托色尼测量地球圆周
2.伽利略的自由落体试验0
3.伽利略的加速度试验
4.牛顿的棱镜分解太阳光
5.卡文迪许扭秤试验
6.托马斯·杨的光干涉试验
7.让·傅科钟摆试验
8.罗伯特·密立根的油滴试验
9.卢瑟福发现核子
10.托马斯·杨的双缝演示应用于电子干涉试验
历史上的经典物理实验排行榜:
第一位:托马斯·杨的双缝演示应用于电子干涉试验
牛顿和托马斯·杨对光的性质研究得出的结论都不完全正确。光既不是简单的由微粒构成,也不是一种单纯的波。20世纪初,麦克斯·普克朗和艾伯特·爱因斯坦分别指出一种叫光子的东西发出光和吸收光。但是其他试验还是证明光是一种波状物。经过几十年发展的量子学说最终总结了两个矛盾的真理:光子和亚原子微粒,(如电子、光子等等)是同时具有两种性质的微粒,物理上称它们:波粒二象性。
将托马斯·杨的双缝演示改造一下可以很好的说明这一点。科学家们用电子流代替光束来解释这个实验。根据量子力学,电粒子流被分为两股,被分得更小的粒子流产生波的效应,他们相互影响,以至产生像托马斯·杨的双缝演示中出现的加强光和阴影。这说明微粒也有波的效应。
是谁最早做了这个试验已经无法考证。根据刊登在《今日物理》杂志的一篇论文看,人们推测应该是在1961年。
第二位:伽利略的自由落体试验
在16世纪末,人人都认为重量大的物体比重量小的物体下落的快因为伟大的亚里士多德是这么说的。伽利略,当时在比萨大学数学系任职,他大胆的向公众的观点挑战,他从斜塔上同时扔下一轻一重的物体,让大家看到两个物体同时落地。他向世人展示尊重科学而不畏权威的可贵精神。
第三位:罗伯特·密立根的油滴试验编辑
很早以前,科学家就在研究电。人们知道这种无形的物质可以从天上的闪电中得到,也可以通过摩擦头发得到。1897年,英国物理学家托马斯已经得知如何获取负电荷电流。1909年美国科学家罗伯特·米利肯开始测量电流的电荷。
他用一个香水瓶的喷头向一个透明的小盒子里喷油滴。小盒子的顶部和底部分别放有一个通正电的电板,另一个放有通负电的电板。当小油滴通过空气时,就带有了一些静电,他们下落的速度可以通过改变电板的电压来控制。经过反复试验米利肯得出结论:电荷的值是某个固定的常量,最小单位就是单个电子的带电量。
第四位:牛顿的棱镜分解太阳光
艾萨克·牛顿出生那年,伽利略与世长辞。牛顿1665年毕业于剑桥大学的三一学院。当时大家都认为白光是一种纯的没有其它颜色的光,而有色光是一种不知何故发生变化的光(又是亚里士多德的理论)。
为了验证这个假设,牛顿把一面三棱镜放在阳光下,透过三棱镜,光在墙上被分解为不同颜色,后来我们称作为光谱。人们知道彩虹的五颜六色,但是他们认为那时因为不正常。牛顿的结论是:正是这些红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫基础色有不同的色谱才形成了表面上颜色单一的白色光,如果你深入地看看,会发现白光是非常美丽的。
第五名:托马斯·杨的光干涉试验
牛顿也不是永远都对。牛顿曾认为光是由微粒组成的,而不是一种波。1830年英国医生也是物理学家的托马斯·杨向这个观点挑战。他在百叶窗上开了一个小洞,然后用厚纸片盖住,再在纸片上戳一个很小的洞。让光线透过,并用一面镜子反射透过的光线。然后他用一个厚约1/30英寸的纸片把这束光从中间分成两束。结果看到了相交的光线和阴影。这说明两束光线可以像波一样相互干涉。这个试验为一个世纪后量子学说的创立起到了至关重要的作用。
第六位:卡文迪许扭秤试验
牛顿的另一大贡献是他的万有引力理论:两个物体之间的吸引力与各个物体的质量成正比,与他们距离的平方成反比。但是万有引力到底多大?
18世纪末,英国科学家亨利·卡文迪许决定要找到一个计算方法。他把两头带有金属球的6英尺木棒用金属线悬吊起来。再用两个350磅重的皮球放在足够近的地方,以吸引金属球转动,从而使金属线扭动,然后用自制的仪器测量出微小的转动。
测量结果惊人的准确,他测出了万有引力的参数恒量。在卡文迪许的基础上可以计算地球的密度和质量。地球重:6.0×10^24公斤,或者说13万亿万亿磅。
第七位:埃拉托色尼测量地球圆周
在公元前3世纪,埃及的一个名叫阿斯瓦的小镇上,夏至正午的阳光悬在头顶。物体没有影子,太阳直接照入井中。埃拉托色尼意识到这可以帮助他测量地球的圆周。在几年后的同一天的同一时间,他记录了同一条经线上的城市亚历山大(阿斯瓦的正北方)的水井的物体的影子。发现太阳光线有稍稍偏离,与垂直方向大约成7度角。剩下的就是几何问题了。假设地球是球状,那么它的圆周应是360度。如果两座城市成7度角,就是7/360的圆周,就是当时5000个希腊运动场的距离。因此地球圆周应该是25万个希腊运动场。今天我们知道埃拉托色尼的测量误差仅仅在5%以内。
第八位:伽利略的加速度试验
伽利略继续他的物体移动研究。他做了一个6米多长,3米多宽的光滑直木板槽。再把这个木板槽倾斜固定,让铜球从木槽顶端沿斜面滑下。然后测量铜球每次下滑的时间和距离,研究它们之间的关系。亚里士多德曾预言滚动球的速度是均匀不变的:铜球滚动两倍的时间就走出两倍的路程。伽利略却证明铜球滚动的路程和时间的平方成比例:两倍的时间里,铜球滚动4倍的距离。因为存在重力加速度。
第九位:α粒子散射实验编辑
卢瑟福从1909年起做了著名的α粒子散射实验,推翻了汤姆生“枣糕模型”,在此基础上,卢瑟福提出了核式结构模型。
实验用准直的α射线轰击厚度为微米的金箔,绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但有少数α粒子发生了较大的偏转,并有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°而被反弹回来.
结果:大多数散射角很小,约1/8000散射大于90°; 极个别的散射角等于180°。
结论:正电荷集中在原子中心。
大多数α粒子穿透金箔:原子内有较大空间,而且电子质量很小。
一小部分α粒子改变路径:原子内部有一微粒,而且该微粒的体积很小,带正电。
极少数的α粒子反弹:原子中的微粒体积较小,但质量相对较大。
1911年卢瑟福还在曼彻斯特大学做放射能实验时,原子在人们的印象中就好像是“葡萄干布丁”,大量正电荷聚集的糊状物质,中间包含着电子微粒。但是他和他的助手发现向金箔发射带正电的阿尔法微粒时有少量被弹回,这使他们非常吃惊。卢瑟福计算出原子并不是一团糊状物质,大部分物质集中在一个中心小核上,现在我们知道这个小核叫作原子核,电子在它周围环绕。
第十位:让·傅科钟摆试验
1851年法国科学家傅科当众做了一个实验,用一根长220英尺的钢丝吊着一个重62磅重的头上带有铁笔的铁球悬挂在屋顶下,观测记录它的摆动轨迹。周围观众发现钟摆每次摆动都会稍稍偏离原轨迹并发生旋转时,无不惊讶。实际上这是因为地球自转使得地面并非惯性系,从而在地面上看,向地球自转轴运动的物体受到沿纬线方向的惯性力(科里奥利力)。傅柯的演示说明地球是在围绕地轴旋转。在巴黎的纬度上,钟摆的轨迹是顺时针方向,30小时一周期。在南半球,钟摆应是逆时针转动,而在赤道上将不会转动。在南极,转动周期是24小时。
有趣的物理小故事:
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!
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