自然科学

颜色

你能设想一个没有色彩的世界会是什么样的吗?有些动物,比如马和狗,就看不到你我所能看到的颜色。它们的世界只有灰、白、黑三色组成的阴影。只有可见光中所有的颜色被分解成各自不同的波长时,我们才能看到所有的颜色。当光线穿过三棱镜时,每种颜色都不同程度地发生了折射,这样从棱镜CD彩虹另一端射出来的便是彩虹。

光的折射

在太空中的传播速度最快,其次是在空气中,然后是在水和玻璃中。水能够将光速减慢25%,而玻璃能减慢35%,当光从空气传播到水中,或者从空气传播到玻璃中时,光的速度会变慢,并改变传播的方向。这种方向的改变就叫折射。

光的反射

当光线照射到物体表面上时,光也会像皮球一样弹回来,这种现象就叫做反射。因为有了反射光,物体才会闪闪发亮、熠熠生辉。镜子的反光效果最,因为镜面光滑平整,照射到它上面的光线大多数都被反射回来。

阴影

光只能沿直线传播,它不会绕过物体弯曲传播。如果你挡住太阳光,就会产生影子。

四面八方的光

地球上几乎所有的光都来自于距离我们最近的恒星——太阳。太阳里的气体明亮异常,光芒四射。所有热的东西都发光,就连人体都发出肉眼看不到的红外光。地球上其他的自然光源还包括火、闪电和太阳以外的恒星。像萤火虫之类的昆虫,还有一些深海鱼类,也会由于某些化学反应而闪闪发亮。

光和色

我们能看到周围的物体,是因为光线被这些物体反射出去而进入我们的眼里。光来自于光源,并向四周直线照射。光有许多特点,如反射、折射等等。所有的光都包含着色彩。来自太阳的白色光也是由彩虹的红、黄、蓝等七种颜色组成的,只是物体受到光线照射时,仅仅有一部分色光被反射出来。我们的眼睛能感觉物体在光线照射下反映出来的不同颜色,于是我们就看到了色彩不一的各种物体。

自然界的声音

我们听到的大多数声音都是人类自己发出来的,但是大自然也能发出声音。大风刮过时,摆动树叶,摇晃窗框,发出各种奇异的声音。打雷、闪电等可怕的声音是大自然的杰作。

有害的噪音

人烦躁的声音或非常强烈的声音通常称为噪声。人们在产生噪音的机器旁工作,听力会受到损害。戴上耳保护装置可以阻止大部分噪音进入耳朵,保护听力。

声音的试验

我们在瓶子口吹奏,就会使空气在瓶中振动,从而产生声音。较满的瓶子里空气少,振动就快,产生的声音就高;而较空的瓶子里空气多,振动就慢,产生的声音就低。

声音的用途

有些声音,如超声波,我们虽然听不到它,却能用它来“透视”液体和固体。比如,探测海底和地下或者透视人体。

环绕声

在音乐会上,观众席上的每个人都需要听到演员的声音。声音在音乐厅中的效果称为音乐厅的音响效果。在大多数音乐厅,声音会被从精心设计的镶板上反射回来,即使是坐在后排的观众也能清楚地听到

人耳听不到的声音

人的耳朵可以听到的声音的范围是有限的,声波每秒振动的次数太多或太少,人的耳朵都听不到。由于每秒振动次数太多而听不到的声音称为超声波。

多普勒效应

当一辆车子由我们的身旁开过时,我们会听到其发动机所发出的声音频率由高到低的变化。这是因为当车子接近时,我们所接收到声波的频率较高;而当车子通过并逐渐远离时,其声波波长逐渐增长,所以音频逐渐降低。这一理论是奥地利科学家克里汀·多普勒首先得出的,所以称之为多普勒效应。

声震

飞机以低于音速的速度飞行时,它便处于由于自身在空气中的运动而引起的压力波中;当它加速并接近音速时,飞机便被卷入了这一压力波;而当它以高于音速的速度飞行时,就将压力波远远地抛在身后,这样便产生了一个圆锥形的冲击波,当冲击波经过时,陆地上的人们便可听到一种隆隆声,这就是声震。

声音的速度

音传播速度的快慢取决于传播声音的物质。在空气中,声音能在3秒钟左右的时间内传播1千米远。但是,声音在暖空气里比在冷空气里传播得快。这是因为暖空气的分子在传播声音时振动得更快,彼此撞击得更为频繁。在固体和液体中,分子的排列比气体更加紧凑,所以声音比在空气中传递得更快。

声音的传播

音的传播有一定的模式。它跟大海波浪中的水一样,自身其实并不移动,只是将自己移动的能量传递给邻近的一部分空气、水或者气体,再由它们依次把声音传播开去。

声音

体振动能够发出声音。发声的物体可以是固体,如木头;也可以是液体,如水;或者是气体,如空气。我们通常听见的声音都是空气振动产生的。当一小部分空气受到声音振动的挤压后,很快就延展如初,同时又去挤压邻近的空气,然后以此类推。声音通过空气不断地挤压——伸展——挤压——伸展得以传播。换而言之,我们听见的声音实际上是气压微小的变化。

力和运动

当你蹬车时,你将自己的力作用于自行车。这种力使自行车开始移动、加速。如果在平地上,当你停止蹬车时,你还会继续前行,直到摩擦力使车停下来。

力的平衡

各种力还可以相互平衡,即保持运动状态不变。一个人坐在翘翘板的一头,他的重量能使翘翘板的这一头下沉;而坐在翘翘板另一头的人能对他产生相反方向的力。如果他们两人的力相等,翘翘板就会保持平衡状态。

惯性

运动中的物体以及静止的物体都有继续保持原有状态的趋势。这种性质称为“惯性”。当人在火车上跳起来的时候,肯定还落在同一个地方。这是因为人也随着火车在往前运动的缘故。惯性作用在日常生活中有很多表现,以公共汽车为例,我们可以体现出它的广泛性。