图解神秘大自然/爱科学学科学系列丛书

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大自然的物理现象 佛光 佛光是因阳光照在云雾表面所起的衍射和漫反射 作用形成的，是一种**特殊的自然物理现象，其本 质是太阳自观赏者的身后，将人影投射到观赏者面前 的云彩之上，云彩中的细小冰晶与水滴形成独特的圆 圈形彩虹。 自燃 可燃物在空气中没有外来火源的作用，靠自热或 外热而发生燃烧的现象，称为自燃可分为两种情况： 由于外来热源的作用而发生的自燃叫做*热自燃；某 些可燃物在没有外来热源作用的情况下，由于其本身 内部进行的生物、物理或化学过程而产生热，这些热 在条件适合时足以使物质自动燃烧起来，这叫做本身 自燃。 影子 由于物体遮住了光线，光线在同种均匀介质中沿 直线传播，不能穿过不透明物体所形成的较暗区域， 就形成了投影也就是我们常说的影子。影子的形成要 有光和不透明物体两个必要条件，影子可分为本影和 半影两种。仔细观察电灯光下的影子，还会发现影子 中部特别黑暗，四周稍浅。影子中部特别黑暗的部分 叫本影，四周灰暗的部分叫半影。 如果在茶叶筒旁点燃两支蜡烛，就会形成两个相 叠而不重合的影子。两影相叠部分**没有光线射到 是全黑的，这就是本影；本影旁边只有一支蜡烛可照 到的地方，就是半明半暗的半影。如果点燃三支甚至 四支蜡烛，本影部分就会逐渐缩小，半影部分会出现 很多层次。 音障 音障一种物理现象。当物体的速度接近音速时， 将会逐渐追上自己发出的声波。声波叠合累积的结果 ，会造成震波的产生，进而对飞行器的加速产生障碍 ，而这种因为音速造成提升速度的障碍称为音障。 突破音障进入超音速后，从航空器*前端起会产 生一股圆锥形的音锥，在旁观者听来这股震波有如爆 炸一般，故称为音爆或声爆。 电光火球 又叫球状闪电。电光火球与雷电是截然不同的， 它是独立存在的有一定稳定性的等离子态发光体，不 是高压放电现象。内部没有电流的存在，其光亮柔和 而不刺眼，在运动过程中无声无息，只是在消失时往 往伴随着爆裂，并产生刺鼻的臭氧和亚硝酸气味。 电光火球出现时常漂浮在离地面不远的空中，接 触地面后常反弹起来，被接触的物质会被烧焦。科学 家们从150年前就开始研究这种罕见的自然现象，但 在理论上至今也不能很好地加以解释。 流体状态 流体在运动的过程中，各质点**沿着管轴方向 直线运动，质点之间互不掺混、互不干扰的流动状态 称为层状流动，简称为层流。如果运动着的质点不仅 沿着管轴方向进行直线运动，还伴有横向扰动，质点 之间彼此混杂，流线杂乱无章，这种流动状态称为紊 流。锅炉中，实际流体如水、烟气、空气等的流动状 态都是紊流。只有黏性较大的液体，如重油、润滑油 在低速流动中才会出现层状流动。 液体的流动状态，在不同场合会有不同的利与弊 。如流体在紊流状态时，由于分子间扰动强烈，对增 强传热有利，但由于是紊流，必然要增大流动阻力而 导致能量损失增大。 光的直线传播 光在同种均匀介质中沿直线传播，通常简称为光 的直线传播。它是几何光学的重要基础，利用它可以 简明地解释成像问题。人眼就是根据光的直线传播来 确定物体或像的位置的，这是物理光学中的一部分。 我们的祖先制造了圭表和*晷，测量*影的长短和方 位，就是利用光的直线传播这一原理。 P6-10