光电人过年回家生存指南

不知不觉又到过年时间了，作为光电专业的一员，亲朋好友坐地谈天时，难免会问到许许多多生活中光电专业相关的小问题。这时候若是被问住了，该多么尴尬呀！

我们在此为大家准备了N个光电相关常识的小tips，作为光电人过年回家生存指南，保证你对答如流！

一起来复习一下吧！

1

天空为何是蓝色的？

这是由于瑞利散射造成的，大气分子对太阳光的散射强度与波长的四次方成反比，即波长越短，散射作用越强。这使得太阳光中短波长的蓝色光线被大量散射到各个方向，因此整个天空都呈现蓝色了。

2

为什么阳光下的泡沫是彩色的？

这是由于光的薄膜干涉引起的。肥皂泡的厚度非常薄，形成的空气-水-空气双界面的反射光会发生干涉增强现象，增强的波长与薄膜的厚度有关。由于肥皂泡不同位置水膜厚度不同，所以整体会呈现绚丽的彩色。如果仔细观察还会发现，肥皂泡的颜色在不断变化，这是因为肥皂泡的厚度逐渐变薄；而当颜色褪去时，说明厚度已经很薄了，就离破裂不远了。

3

手机拍照时为何会出现直线型星芒？

照片中这些星芒是由于衍射引起的，之所以会出现衍射现象，是因为手机镜头脏了，可能是手指在镜头外层保护玻璃上蹭了一下，手指的油脂在镜头上留下了光栅状结构，会在垂直方向上产生衍射现象，从而出现类似的直线型星芒。如果用手指换个方向擦一下，直线星芒的方向也会改变。

4

彩虹为何是圆的？

雨过天晴后，太阳光照射到天空悬着的水滴，经过水滴的折射和内部反射之后，以一定的角度离开水滴。经过计算可以得知，太阳光进入和离开水滴的方向夹角呈40°~42°，这就是“彩虹角”。人眼看到的彩虹，实际上是以人眼为顶点、以彩虹角为圆锥角形成的圆锥的底面圆环。

5

极光是如何产生的？

宇宙的高能带电粒子流（例如太阳风）在地球磁场作用下，被偏转到地球高纬度地区，轰击大气产生电离现象，从而释放出炫彩的光芒，就是极光。

6

为何有时不戴眼镜感觉听不清

对方讲话？

视觉和听觉虽然看起来是相互独立的，但实际上会相互影响，视觉信息会影响到听觉言语的感知，包括口型、字幕等等都会有助于听觉信息的收集处理。心理学上有一个非常典型的实验叫“麦格克效应”，当人看到的口型和听到的声音不一致时，听觉感知会受到巨大影响。

7

为何玩游戏时美服比国服延迟

高那么多？

通过互联网玩游戏时，与美国服务器的交互要通过海底光缆实现，光的传播虽然速度极快，但仍然需要一定的时间。因此美服的延迟要比国服高。

8

冰和水都是透明的，为何雪是

白色的？

虽然都是由水分子构成，但是冰和水内部没有空隙，水分子填充满整个空间，因此呈现透明性；但是雪花是层状结构，雪花和雪花之间有很多空隙，因此一块雪内部有许多空气-雪花的反射界面，将光线都反射回来，最终呈现白色。

9

太阳、月亮、星星、电灯为什么

会发光？

太阳和星星是由于热辐射发光，太阳表面的温度在6000摄氏度左右，因此其辐射主要在可见光、近紫外和近红外波段内。白炽灯也是由于热辐射发光，但由于其灯丝温度只有2000摄氏度，因此发出的光色温偏低，和太阳光差别很大。月亮是由于反射太阳光而发光，自身并不会主动发光。

10

星星为什么会眨眼？

夜晚看到的星星出现的一闪一闪的现象，是由于大气湍流引起的，因此若是大气稳定或者没有大气存在，是不会存在眨眼现象的，例如在月球上看星星就没有此类现象。多说一句，科学家发展出了“自适应光学”技术，就是为了规避湍流对观测的影响。

11

为何夏天高速路上经常看到

远处有一滩水？

广义上来说，这是“蜃景”的一种，就是所谓的“海市蜃楼”。由于夏天公路温度高，因此接近地面的空气温度更高、密度更小，折射率更低。因此物体向下传播的光线被折射率渐变的空气层不断弯折，最终在某一层空气发生全反射现象，使得光线弯折向上传播，进入人的眼睛，就像被水面反射一样，这种现象被称为“下蜃景”。因此沙漠中的旅人经常误以为前方有大片湖泊，拼命追寻而不得。

12

张召忠将军说雾霾可干扰敌人的

激光武器，他说的靠谱吗？

激光武器一个缺陷就是没法适应各种作战环境，大雾、大雪、大雨天气都没法正常工作。雾霾颗粒对激光也会产生强烈的散射，所以激光武器和我们一样，很讨厌雾霾天呢。

复习好了就去串门走亲戚吧，祝大家新年快乐咯~

来源：“光电期刊”微信公众号

“光电期刊”微信公众号依托中国科学院光电技术研究所出版的一中一英两本光电类科技期刊，报道光电学术动态、科研进展和行业成果，普及光电知识。

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