为什么别人一“嘘——”你就想上厕所？| No.212
不知道大家是否有过这种经历：
下课铃响了：“叮——”
老师说：“讲完最后一题我们下课。”
你对同桌说：“我好想上厕所啊。”
同桌邪恶一笑对你说：“嘘嘘——”
于是一种强烈的冲动袭来
你冲出教室冲向厕所
……
Q1
为什么吹口哨发出的“嘘嘘”声可以促进人上厕所？
by 匿名
答：大部分人在小的时候都会经历这样一件事，被妈妈一边抱着一边吹着口哨，发出“嘘嘘”的声音促进我们小便。以至于在后来的成长中，当我们再次听到“嘘嘘”声时，会有想去上厕所的冲动。这其实是因为我们在小小年纪的时候就形成了一种条件反射。在人小的时候，母亲在耳边吹口哨所发出的“嘘嘘”的声音，其音频相对较高，会刺激耳膜，可能会刺激直接支配膀胱的大脑及相关神经，促使膀胱收缩，进而诱发排尿的行为。但其实刚出生几个月的婴儿，其神经系统对排尿的控制与调节功能差，排尿行为是不受控制的，小时候家长的这种“把尿”行为更多的是建立排尿和口哨声之间的一种联系，长此以往，我们就会形成一种条件反射，只要听到“嘘嘘”声，就会想去厕所。其实，口哨所发出的“嘘嘘”声，只是引起我们排尿的一个诱因，排尿反应的启动过程其实是自身内非常复杂的一个神经调节系统。
by 懒懒的下午三点半
Q.E.R.
Q2
汽车的挡风玻璃，周围一圈为什么会有密密麻麻的小黑点点？是用来干嘛的呢？
by 可乐
答：挡风玻璃上的黑带+黑点又被共称为熔块(frit)。黑带主要作为玻璃和车体的粘着点，而黑点主要是为了遮挡紫外线。
用这种点来遮挡一部分紫外线有什么好处呢，它的好处是它提供的温度的渐变。夏天的时候，在太阳的照射下，挡风玻璃的边框会吸收相当多的热量，而挡风玻璃的中间因为让太阳光全部投射过去了所以不会吸收多少热量。这就会导致挡风玻璃的中间和边缘有着较大的温差，这个温差会引发玻璃的畸变。这个畸变一方面有可能导致玻璃的寿命降低甚至因为温差过大，产生的形变过大而让玻璃破裂；另一方面过大的温差和形变可能引起挡风玻璃边缘的视觉畸变，进而造成行车驾驶中的安全隐患。黑点可以吸收太阳光提高温度，因此逐渐变小的黑点可以让车窗的温度可以较为平缓地从高温的车窗边缘过渡到较为低温的挡风玻璃中央。
by Luna
Q.E.R.
Q3
冰块里那团白色的是什么？能消除吗？
by 求上榜
答：夏天到了，喝冰阔落的时候要是能再来上两块冰块简直绝了。平时我们在家做出来的冰块里总是有一团白色的东西而不是晶莹剔透的，这种冰我们称之为Cloudy Ice（多云的冰）。冰中有“云”的现象主要是由以下三点造成的：
结冰前水中溶解有一定气体，如果在结冰过程中采取一定措施将这些溶解的气体排出，最后就会在冰中形成小气孔； 如果冷冻速度太快，结冰过程中产生大量小冰晶，这些小冰晶间的缝隙也会让冰块变“白”； 结冰前水中含有一些无机盐杂质，这些杂质可以溶解在水中，但不能溶解在冰中，也就不会随着结冰析出，因而随着水逐渐由外向内结冰，这些杂质也逐渐被赶到冰块中心，最终形成无机盐的水合物，导致冰块内部看起来是白色的。 那么只要我们在冰块结冰过程中针对以上几点进行改进就可以消除冰块里那团白色的东西啦。结冰之前将水煮沸尽量消除水里溶解的气体；结冰时控制结冰速度，不要过快降温，防止冰晶大量产生；用尽可能纯净的水，减少水中溶解的无机盐，让最后的成品更加透明，或者切掉中间那块白色的无机盐水合物结晶（切掉就等于没有）。工业上制冰为了保证最后冰块的透明度也会采取各种各样的方法，但也都是针对上面三点，只是手法可能更加高端奢侈罢了。
参考内容：在？来块小编秘制晶莹剔透小冰块儿？
by 懒懒的下午三点半
Q.E.R.
Q4
紫色的光和紫外线有什么区别？为何紫外线可以消毒？
by Tardis
答：紫色的光和紫外线都是电磁波，区别在于两者的波长不同，紫色的光波长处于可见光波段，而紫外线，顾名思义，波长在紫色外面，超出了可见光波段范围。
不同的光对应的波长范围（图源百度） 紫外线比紫光波长更短，根据E=hc/λ，紫外线相对紫光能量更高，因此在某些场合中可以用于消毒。紫外线主要是通过对微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体) 的辐射损伤和破坏核酸的功能使微生物致死，从而达到消毒的目的。紫外线对核酸的作用可导致键和链的断裂、股间交联和形成光化产物等，从而改变了DNA的生物活性，使微生物自身不能复制，这种紫外线损伤也是致死性损伤。紫外线消毒是一种物理方法，相比于氯消毒法，紫外线消毒过程中不会向水中引入杂质或其他消毒副产物，消毒后水的物化性质基本不变，消毒范围广，时间快，且一般不存在过度处理的问题（过度处理一般不影响水质）。但是紫外线消毒也有一定的不足之处，比如对某些耐受性比自养型细菌更高的孢子、孢囊和病毒等，消毒效果减弱；在消毒前要对水进行处理，否则紫外线容易被水中的某些无机物、有机物吸收；不易做到在整个处理空间内辐射均匀，有照射的阴影区等。
参考内容：紫外线消毒
by 懒懒的下午三点半
Q.E.R.
Q5
为什么玻璃吸收了蓝光就是蓝色的？不应该吸收了蓝光就看不见蓝色吗？
by 橙子
答：蓝色的玻璃显蓝色并不是它吸收了蓝色的光，而是它吸收了其他颜色的光，仅仅让蓝光透过。就拿焰色反应来说吧，大家都知道要想观察钾离子的焰色反应需要用到蓝色钴玻璃。因为钾和钠的化学性质类似，所以钾的化合物中往往会混有微量的钠。而这些微量的钠离子在焰色反应中会发出黄光，掩盖掉钾离子发出的紫光。蓝色钴玻璃因含有“钴蓝”而显蓝色，钴蓝的成分是铝酸钴（Co(AlO2)2）。蓝色钴玻璃能吸收钠离子焰色反应发出的黄光，而钾离子发出的紫光则可以透过蓝色钴玻璃，因此就可以观察到紫色的火焰。倘若隔着蓝色钴玻璃观察钠离子焰色反应的火焰，因为黄光被蓝色钴玻璃吸收了，就会发现原本的黄色火焰变得无色。另外，如果在黑暗环境下用红光或者绿光照射蓝色钴玻璃，可以发现玻璃显得发黑，不再呈现蓝色。这是因为环境中没有蓝光的成分，而其他颜色的光被玻璃吸收了，因此蓝色钴玻璃无法显现出蓝色。
by 重光
Q.E.R.
Q6
金属和石墨的“金属光泽”是怎么产生的？
by 匿名
答：金属的光泽主要来自于金属自身的对可见光的高反射率。
人工结晶的 99.99%高纯度金晶体 可以看出这里所谓的金属光泽实际上就来自于金属对可见光的强反射。金属普遍地具有对可见光波段的电磁波的强反射率，这其中的缘由需要用固体理论和电动力学来解释。
固体理论告诉我们，金属内都有大量游离的电子，这些电子并不是完全自由的，电子两两之间始终存在库仑相互作用，因此形成了一种等离子体。在外加随时间变化的电磁场（电磁波）的时候，等离子体会通过改变自身电子的时空分布来试图抵消这一外加电磁场。对于频率低于等离子体频率（又名朗缪尔频率）的电磁波，等离子体会高效地抵消这些外来电磁波。
在抵消这些电磁波的时候，我们也可以知道，金属内部的介电常数(这里实际上是介电响应函数的实部)非常小，解电动力学中的Maxwell方程可以得到，金属的反射率会非常高(因为穿透不进去也没法发生损耗，电磁波直接被弹了回去)。
石墨每层上也有大量的游离电子，所以和金属类似，也能反射可见光波段的电磁波，形成所谓的金属光泽，但是石墨反射率相对金属较低，所以整体呈黑灰色。
参考资料：金属为什么有金属光泽？
by Luna
Q.E.R.
Q7
洛天依的全息演唱会是怎么做到的？如果伸一只手穿过她的身体会发生什么？
by 匿名
答：洛天依频频现身各大舞台，引起了人们的广泛关注。其中，应用在近几年演唱会上的科技技术是一种类全息投影技术，必须在固定的舞台上，且要在黑暗当中才能实现，而且观众必须要从特定的角度进行观看。一般事先会在舞台上放置一面全息膜，用来接收舞台前方与后方特定投影机投射过来的画面，再利用暗场将全息膜隐藏起来。把地上提前制作好的视频利用全息投影膜把可见光折射到观众眼中。观众的角度无法看到地上的LED显示屏，于是就形成图像在空中的效果。
在这种演出时，对舞台的光源、观众视线角度等都有特定的要求，准备过程也相当的繁琐。另外受全息膜大小的限制，影像只能在有限的区域内显示，所以通常在大型演唱会上才会使用。而往年的B站跨年晚会上出现的洛天依，使用的是另一种AR技术，通过后期特效和拍摄画面的合成达到的效果，现场观众是无法直接看到的，但是能在大屏幕上看到。相当于是在视频里添加了一个二次元“特效”。
所以，在她的全息演唱会上，如果你想伸出一只手穿过她的身体，那你可能首先要考虑你的手能否穿过全息膜。
by 懒懒的下午三点半
Q.E.R.
Q8
如何实现像钢铁侠里面的那样，将空气作为屏幕的三维立体影像呢？
by 什么都不懂的奥特曼
答：科幻电影中经常可以看到各种全息投影的场景，科技感十足。而在现实中我们也确实有类似的可以达到这种全息投影效果的成像技术，采用空气投影和交互技术可以一定程度上实现像钢铁侠中那样直接以空气作为屏幕的三维立体影像。利用特殊机器吸入空气，经过加热处理将其喷出，来改变空气的成像特性 (比如密度) ，之后再由特定方向射入光线，利用光的折射和反射等现象进行投影，使物体仿佛浮在空中，观察者便能从各个方向观察物体。这种技术某种程度上和海市蜃楼的原理类似。在此基础上加以高性能计算机的协作，空气投影和交互技术便能实现物体的三维成像工作。
或者通过激光借助空气中的微粒，在空气中成像，使用雾化设备产生人工喷雾墙，利用这面水雾墙代替传统的投影屏，再将图像投射至水雾墙上形成全息图像。虽然是二维的平面图像，但由于分子的不均衡运动，所呈现出的图像具有很强的层次感和立体感，并且观众可以在屏幕影像中随意穿梭，达到虚实并存的视觉效果。此外，通过红外摄像头捕捉手部动作还可以实现对图像的动作控制。
参考资料：全息投影技术原理分析及其前景展望、全息投影技术在展示设计中的应用研究
by 懒懒的下午三点半
Q.E.R.
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编辑：他和猫
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