光線進入一個健康人的眼睛就會產生視覺,至於這束光線是來自折射、反射還是某個光源都無關緊要。不過,如果這束光線要是沒有進入眼睛呢?
很多朋友圈裡曬出來的好天氣的照片中都有這樣一個的現象,都是藍天白雲。但實際上,我們看到的空氣總是無色透明的,如果你透過空氣只能看到模糊的人影,那麼一定是有霧或者霧霾等惡劣天氣。
從人造地球衛星拍攝到的地球圖片看,空氣也是透明的,除非有雲層的阻隔,否則衛星照片能看到綠色的植被、黃色的沙漠和藍色的海洋。
陽光跨越1.5億千米的距離到達地球,它包含著彩虹中所有的顏色,當它們進入大氣層,大氣中的分子和其它微量的顆粒物就開始阻止光的前進,光就開始發生折射。甚至有些光束經過無數次折射又能夠回到宇宙中。
但是,波長比較長的光最終可以到達地面,太陽光中的藍光和紫光由於波長比較短,在前進的路徑中經過的隨機折射次數太多,導致最終在大氣的高層形成藍光和紫光的散射層。而我們之所以看到的天空是藍色的,不包含紫色,是因為我們的眼睛對紫色不敏感導致的。
之所以我們站在地面看地表上的物體的時候看不到空氣的顏色,不是因為空氣不能折射或者是吸收可見光,而是因為,在視野所在的範圍內,空氣的量還是太少了,那一點點的吸收不足以引起物體的顏色發生很大的變化。
光波在空氣中傳輸可以被空氣中的分子吸收,但這個過程非常慢,能量會一點點地流失,流失的大小取決於光的頻率。光在空氣中的傳播可以帶來很多自然現象,閃電就是其中之一。
當暖溼氣流遭遇到冷空氣,就會快速向上爬升,在高空中形成小雨滴。在這個過程中,會產生大量的電荷,而異種電荷會分佈在不同的區域的雲層中。電荷會在雲層中越聚越多,最後強大的電流會撕裂雲層或直接劈向地面形成閃電。
儘管閃電的持續時間還不足百萬分之一秒,但它卻能在大氣中形成一條超過5萬度的過熱通道,在藍白色的閃電撕裂雲層或者刺向大地的一瞬間,在通道內充滿了能量。這些能量除了以閃電的方式被我們看到以外,還會引起通道中物質的振盪(當然也會產生很多化學反應,但這不是本文要介紹的內容),這就是我們看到閃電之後會聽到的雷聲。
我們之所以會先看到閃電後聽到雷聲,是因為聲音在空氣中的傳播速度遠低於光速。如果你聽到的是沉悶的雷聲,這說明閃電發生的地方距離你很遠,而音調比較高的雷聲則閃電發生的地方距離你比較近。這是因為,頻率越高的聲波越容易被空氣吸收。與聲波相比,光很難被空氣吸收。
所有的波,不論是光波還是聲波一旦產生就會被介質折射、反射和吸收,這些波都攜帶著能量和信息,是我們認知這個世界的主要信息來源:視覺和聽覺。
微波是一種電磁波,是頻率在300MHz—300GHz的電磁波,即波長在100cm至1mm範圍內的電磁波,也就是說波長在遠紅外線與無線電波之間。微波波段中,波長在1-25cm的波段專門用於雷達,其餘部分用於電訊傳輸。
為了防止民用微波功率對無線電通訊、廣播、電視和雷達等造成幹擾,國際上規定工業、科學研究、醫學及家用等民用微波的頻率為2450土50MHz。因此,微波消解儀器所使用的頻率基本上都是2450MHz,家用微波爐也如此。
可以說微波爐就是一種特殊的燈泡,它除了能發出部分可見光之外,主要是發射出2.5G左右的遠紅外線。當然了,這種遠紅外線我們是看不見的,不過烤熟的食物可以告訴你,它們是真實存在的。
事實上,所有溫度高於絕對零度(零下273.15°)的物體都會向外輻射能量,即電磁波。只不過,溫度越低,向外輻射的電磁波的波長就越長。所有的生物都有體溫,所以所有的生物其實都在發光,我們可以通過專門的設備(紅外線夜視儀)將這些不可見的光轉化為可見光。
我們其實是沐浴在一個由電磁波組成的“粥”裡面,所有的自然界物體,包括我們自身,以及我們製造的一切物體都在發光。但這些光之間並不會相互幹擾,你不會因為女朋友身邊站著她的閨蜜而看不清她的臉龐。
我們需要做的是,睜開眼睛,豎起耳朵,選擇我們想獲得的信息,是通過聲光來學習還是娛樂,幸運的是,我們擁有這樣的自由。
文/郭言郭語,圖片來自網絡,侵刪。
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