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彩虹是圆的,为什么我们只能看见一道弧?

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彩虹是圆的,为什么我们只能看见一道弧?

为好奇的你解答稀奇古怪的脑洞问题

来源 | 《万物》等

编辑 | Mirror

彩虹是圆的,

为什么我们只能看见一道弧?

彩虹是圆的,为什么我们只能看见一道弧?

环形彩虹 | 图源:Met Office

我们总把彩虹比作一座拱桥,对神秘的彩虹尽头充满遐想。然而,彩虹并不存在尽头,因为它的全貌是个完整的圆环。那为什么我们看到的彩虹永远是一道弧呢?

先简单复习一下彩虹的形成原理:雨后空气中的小水滴就像一个个棱镜,阳光入射后因介质改变发生折射,接着在水滴内发生反射再折射出去。阳光中不同颜色的可见光折射率各不相同,折射后便会分离开来(色散)。

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水滴色散原理 | 图源:LearnFatafat

照向地球的阳光可近似看作平行光,从水滴不同位置入射后会发生各个方向的偏折,其中与入射光夹角为40°~42°(从紫光到红光)的折射光最强,这也是你看到彩虹时的视线与入射阳光的固定夹角。即使你改变视角,彩虹的位置也会随之移动,所以你永远追不到彩虹尽头。

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环形彩虹原理 | 图源:Rookie Parenting

满足这个视线角度的水滴分布范围显然不止一道弧,而是一个环(或圆锥面)。

由于白天的太阳总是比你高,彩虹环的中心往往落在地平线以下,地面上的你只能看到圆环的小部分。最多在太阳刚露出地平线时,有机会看到一个半环的彩虹。

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太阳-人眼-对日点的连线通过彩虹环中心 | 图源:astronomyclub

所以要想看到完整环形彩虹,你得要有“上帝视角”,爬到高山上,或者索性上天。(文末视频带你上天欣赏环形彩虹)

   

飞机为什么要逆风起飞?

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图源:pixabay

都说“顺水推舟”,但对飞机而言,却是逆风起飞更容易

这和放风筝的道理是类似的——想让风筝升起来,你得逆着风跑。逆风跑固然费劲,但它能更快增加风筝或飞机的升力。

这里需要区分飞机的两种速度——地速和空速。地速,即飞机相对地面的速度;空速则是飞机相对周围气流的速度。飞机起飞靠的是机翼上下两侧空气流速差产生的压强差,进而提供升力,因此决定飞机能否顺利起飞的是空速,而非地速。

假设一架飞机需要300千米/小时的空速才能起飞。如果此时有相对地面速度50千米/小时的风迎面吹来,那飞机只需要加速到250千米/小时的地速即可。但要是顺风飞,风速反而会抵消空速,飞机需要加速到350千米/小时的地速才行。

不过,在起飞后的巡航阶段,还是顺风飞行效率更高。一些航班如果搭上大气急流的顺风车就可以大大缩短航行时间。最后的降落阶段则需要增加阻力减速,此时又是逆风更安全。

所以对乘坐飞机的亲友,最好的祝福应该是:起降逆风,巡航顺风!(风:我这么好使唤的吗?)

为什么头发可以长很长,

眉毛却不可以?

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图源:pixabay

虽然我们的祖先全身都覆盖着长长的毛发,但现代人的大多数体毛都已经退化得很短,只有头发的长度似乎不受限制。头发并不能有意识地控制自己的长度,起决定性作用的是我们的基因,它们调控着毛囊细胞的生长周期

毛囊的生长周期包括3个阶段:生长期、退行期和休止期。生长期的毛囊细胞不断分裂分化使毛发增长,这个时期的持续时间决定了毛发的最终长度。接着到退行期,毛发根部逐渐失去营养供给,生长变慢。最后进入休止期,毛发完全停止生长,走向脱落。整个过程由细胞分泌的各种化学信号调节。

身体不同部位的毛发生长期长度各不相同。头发并不能一直增长,它的生长期一般是2~7年,而眉毛等体毛只有30~45天

不用担心你的头发会在退行期掉光,因为在任何时期,都会有85%~90%的毛发处于生长期。少量掉发是正常的,但是压力等外界刺激可能会使毛发生长期提前终止,导致脱发更严重。

   

零食西瓜子为什么和

平常吃到的西瓜籽不一样?

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大家都知道普通瓜子是向日葵的种子,但是另一种市场上常见的瓜子——西瓜子,分明和我们平常吃西瓜看到的籽完全不一样,它真是从西瓜里来的吗?

西瓜子确实是西瓜的种子,但不是我们平常吃的西瓜品种,而是它的变种——籽瓜(籽用西瓜)。籽瓜主要有两类,市场上最常见的黑边白心西瓜子是黑籽瓜(俗称打瓜)的种子,还有一种红籽瓜产的是红色籽。

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黑籽瓜(左)和红籽瓜(右)

既然名叫“籽瓜”,重点自然是取籽。籽瓜里的种子不仅是零食,也可以当油料。而籽瓜的瓤更接近西瓜祖先,是白色或淡黄色的,没什么甜味,大多被舍弃在田地里。实际上,籽瓜瓤除了不甜,营养还挺丰富。在盛产籽瓜的西北地区,一些当地人会吃瓜瓤消暑解渴或者做菜。

连苦瓜都能被开发成家常菜,籽瓜瓤还是很有潜力的。

【拓展视频】

带你上天看环形彩虹:

你还有什么想知道的脑洞问题?

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