除了圓形
你
還見到過
其他形狀的水的漣漪嗎？


Q1

光子經(jīng)過反射后能量改變嗎？

by 匿名

答：

不會,光子經(jīng)過彈性反射后其能量是保持不變的。

光子是量子力學中的一個基本概念,表示電磁波中的單個能量量子。根據(jù)量子力學理論,光子具有能量E=hv的特點,這里h是普朗克常數(shù),v為光子的頻率。

當光子發(fā)生彈性反射時,其頻率保持不變,因此光子的能量也保持恒定,不會因反射而改變。

反射過程中,光子與反射表面發(fā)生相互作用,可能會改變光子的其他一些物理量,如動量方向會發(fā)生改變。但作為光子的一個內(nèi)秉特性,其頻率和能量在整個過程中都保持不變。

這與經(jīng)典光學中的光束照度在反射過程中會有衰減不同,光子作為量子的能量不會因傳播和彈性反射而改變或流失，這反映了量子力學理論與經(jīng)典理論的一個本質(zhì)區(qū)別。

但是如果光子和物質(zhì)分子、晶體甚至是物質(zhì)電子發(fā)生非彈性散射，例如拉曼散射、康普頓散射，由于光子和物質(zhì)發(fā)生了能量動量交換，散射后光子能量發(fā)生變化，但系統(tǒng)整體依舊遵循能量守恒定律。其中拉曼光譜已經(jīng)是常用的光譜分析技術,可以研究晶格振動模式獲知晶體結構。

綜上所述,光子經(jīng)過彈性反射后其本質(zhì)量子特性之一的能量是保持不變的，但是如果發(fā)生的是非彈性散射則光子能量會發(fā)生改變。這是根據(jù)量子力學理論得出的一個重要結論。

by 青春小花??

Q.E.D.

Q2

電的傳輸是電子的移動嗎？蓄電池蓄的是很多電子嗎？

by 匿名

答：

電流產(chǎn)生于是電荷的移動，并不是電子移動。

這里需要說明兩點：

1、原子中的電子的實際運動速度非?？?，主要在原子核外的“軌道”上運動，但其質(zhì)心運動平均起來幾乎沒動，即其對電流的貢獻（漂移速度）很小。電荷的移動并不是指電荷從導線的一端移動到另一端，而是電能的傳遞。類似于對于一排站好的同學（至于為什么是一排站好的同學就跟導電性有關，排排站的物質(zhì)就好像導體），第一個同學推了下一個同學一下，依次遞推至最后一個同學，其實傳遞的“推力”。

2、其實更重要是是電壓（電勢差）。中學物理就告訴我們，一根導線可以兩端有電壓但是沒有電流，我們用電是用的“電的勢能”。用電在生活中可以被認為是在用一種一般等價物（就像錢），實際上我們并不關心電，我們真正用的是用電器，所以我們更關心電提供的能量，這里的電能來源于電壓。蓄電池的種類繁多，總得來說可以認為是一個產(chǎn)生電勢差的儲能裝置。

電勢差主要是由于不同金屬的電子逸出功不同導致不同金屬接觸時相互滲透的電子數(shù)目不相等產(chǎn)生這部分被稱為接觸電勢差。逸出功就是原子中能級最高電子逃離原子核束縛所需要的能量，對金屬而言，能級交疊形成能帶，逸出功就是電子從填充最高能帶躍遷到自由電子（非束縛態(tài)）所需要的能量，不同金屬由于電子占據(jù)的能級不同躍遷所需要的能量也就不同。

另外電極（金屬）浸入溶液中會吸引與電極異號的離子在表面聚集，從而形成雙電層，雙電層內(nèi)的電極電勢叫絕對電極電勢也對總電勢差有貢獻。所以不能說蓄電池是儲存很多電子，因為電子無處不在（在你身體里的電子很可能比電池里的多得多），而是“儲存”了電勢差（電壓），根據(jù)電勢差的來源不同把電池分成了很多的類型。

by opzk

Q.E.D.

Q3

無窮大之間有大小嗎?

by 匿名

答：

數(shù)學中認為：無理數(shù)比有理數(shù)多得多！有理數(shù)包含所有的分數(shù)和小數(shù)，無理數(shù)是指無限且不循環(huán)的數(shù)，常見的有圓周率 π=3.1415926…、和自然常數(shù)e=2.7182818……。

我們可運用集合的觀點來淺淺地看待一下這個問題，我們將所有的有理數(shù)全部放到一個集合中去{…-1，-1/2，0， 1/2,1…}，這個集合中包含了所有的整數(shù)和分數(shù)。給上述集合中的每一個有理數(shù)都加上 π，構成了一個新的集合：{…-1+π，-1/2+π，π，1/2+π，1+π…}，這個集合中的每個元素都是無理數(shù)，并且和有理數(shù)集合中的元素是一一對應的，它們的元素個數(shù)一樣多。

但如果考慮下面這樣一個集合：{…-1+π，-1/2+π，π，1/2+π，1+π……-1+e，-1/2+e，e，1/2+e，1+e…}，這個集合中的每個元素都是無理數(shù)，顯然其中的元素個數(shù)多于集合{…-1+π，-1/2+π，π，1/2+π，1+π…}中的元素個數(shù)，也就比有理數(shù)集合{…-1，-1/2，0， 1/2,1…}中的元素個數(shù)要多。

無窮大也可以這樣進行比較所謂的“大小”，重要的是對應法則，如果能找到一種元素之間一一對應的法則，可以表明無窮對應的集合一樣“大”。

by serendipity

Q.E.D.

Q4

磷脂分子自動成膜，而熱力學第二定律是永遠熵增。那么自動成膜是否違反了熵增？

by 匿名

答：

在只有磷脂分子的系統(tǒng)里看是這樣的，但是這里還忽視了這個過程的其他部分：這樣一個自然發(fā)生的化學反應必然是焓減的，也就是說它向外部空間放出了熱量，而放出的熱量本身就會造成熵的增加。

對于一個化學反應，我們可以認為其壓強與溫度恒定（這是實驗中控制得到的狀態(tài)），那么反應放熱就等于焓變的絕對值|ΔH|(ΔH<0)，由于成膜導致系統(tǒng)更加有序，那么熵變ΔS<0。然而對于化學反應還有吉布斯自由能判據(jù)ΔG<0，在這樣的情形下就可以寫作ΔH-TΔS<0。進而可以得到|ΔS|<|ΔH|/T，而|ΔH|/T就是該體系放熱對外界的熵增。那么總的熵變就是-|ΔS|+|ΔH|/T>0，可以看到依然是滿足熵增定律的。

by ArtistET

Q.E.D.

Q5

元素周期表會無限擴增嗎，宇宙中存在無限多種人類沒發(fā)現(xiàn)的元素嗎?

by 清霽

答：

從原子層次來看，若把原子核看成一個點電荷，由波爾的量子理論可知，原子內(nèi)層電子運動速度不能超過光速，同時考慮原子核電荷的空間分布，這樣給出的元素質(zhì)子數(shù)上限約為173；從原子核層次來看，原子核的電荷與質(zhì)量的極限主要取決于吸引的短程力與排斥的長程庫侖力之間的競爭，這樣的競爭導致原子核的形狀勢能曲面上會出現(xiàn)一個位壘，阻擋原子核發(fā)生裂變。

質(zhì)子數(shù)越大，庫侖排斥效應越強，裂變位壘越低。若把原子核看成經(jīng)典的帶電液滴，當質(zhì)子數(shù)約為104時，原子核裂變位壘幾乎消失，原子核會變得極其不穩(wěn)定。然而，原子核作為一個有限的量子多體系統(tǒng)，其內(nèi)部結構非常復雜，量子效應在其中起著極其重要的作用，其中最顯著的就是量子殼效應。

量子殼效應的存在導致原子核中出現(xiàn)更高的裂變位壘，保證原子核的穩(wěn)定性，使得元素周期表能夠在104號元素之外繼續(xù)擴增。除此之外，α衰變、β衰變、質(zhì)子發(fā)射、中子發(fā)射和重離子集團發(fā)射等衰變模式都會影響原子核的穩(wěn)定性，這些因素一起決定了合成新元素的上限。

在理論研究方面，不同的理論模型給出不同穩(wěn)定超重核的預言，至今還沒有一個定論；在實驗上，目前合成的核電荷數(shù)最大的元素為118號元素（Og）,新元素制備的實驗還在進行當中，比如德國的GSI和俄羅斯Dubna聯(lián)合核子研究所都曾進行過合成119號或者120號元素的實驗，但由于種種原因，這些實驗都以失敗告終。

有關新元素的合成目前還面著臨許多困難和挑戰(zhàn)，合成元素的上限在哪里至今還是一個未知的問題。

by Sid

Q.E.D.

Q6

在不充電的時候，電腦的充電器一直不拔會對充電器有什么損害嗎？

by 棒棒糖

答：

想必大家肯定都有過這種時候，給筆記本充滿電之后只拔下接頭，并沒有拔下AC電源線的充電頭，導致充電器的電池一直處于工作狀態(tài)。因為現(xiàn)有的許多充電設備都帶有自動斷電以及保險絲的設計來保護電路，讓我們不需要擔心電線短路等意外狀況的發(fā)生，但是長期充電卻也會對其有一定的損害。

為了給大家解釋清楚電腦適配器的內(nèi)部結構，筆者決定拆了（bushi）自己的戴爾130W適配器給各位開開眼！

一般來說，適配器由以下幾個部分組成：

1、壓敏電阻，當外界電壓過高時，壓敏電阻阻值迅速減小，而與之串聯(lián)的保險絲就會燒斷，保護其他電路不被燒壞。

2、保險絲，其規(guī)格大多為2.5A/250V，當電流過大保險絲就會熔斷保護其他元件。

3、電感線圈，降低電磁干擾。

4、整流橋，將AC交流電轉換成DC直流電。

5、濾波電容，用來濾除直流電中的交流紋波。

6、運放IC集成電路，保護電路以及電壓調(diào)節(jié)。（集成電路具體知識請查詢數(shù)電、模電，筆者不愿回憶那段痛苦的時光）

7、溫度探頭，用來探測適配器內(nèi)部的溫度情況，當溫度高于某一設定值時，保護電路會自動切斷電源適配器的輸出電壓，從而保護電源適配器和電腦的部件不受損害。

8、大功率開關管，這是針對于開關電源的設計。

9、開關變壓器，負責變壓，次級整流管的功能是把低壓交流電變?yōu)榈蛪褐绷麟姡鞴芡怯蓛蓚€大功率整流管并聯(lián)工作以獲得較大的電流輸出。

10、次級濾波電容，共有兩個用來濾除直流電中的波紋作用。

而整個PCB板由散熱銅片所包裹，這也就是為什么工作狀態(tài)下，充電器的溫度會不斷升高（筆者冬天就喜歡握著適配器當暖手寶）。

從以上可以看充電器里面配備的電子元件眾多，長期充電會使他溫度相較斷電時高，溫度是影響電子元件使用壽命的重要因素，因此筆者還是建議在不充電的時候，就把充電器的插頭拔掉，日常愛護我們的筆記本學（you）習（xi）才快樂呀！

by 藍多多

Q.E.D.

Q7

所所所所，為什么桂花香是甜的嘞？??可別告訴我運用了通感修辭??

by 我家寶寶多乖??

答：

仲秋時節(jié)，叢桂怒放，你們那兒的桂花開了嘛??？

桂花中含有許多種烯、酮、醇等芳香類物質(zhì)，主要有羅勒烯(ocimene)、蒎烯(pinene)、β-紫羅蘭酮和二氫-β-紫羅蘭酮(ionone)、芳樟醇(linalool)?等，這些芳香油物質(zhì)大都具有很強的揮發(fā)性，它桂們通過植物細胞的新陳代謝被不斷的分泌出來，在空氣中擴散開來，所以微風飄過便帶來桂香，而芳香油的多少和花瓣色彩有必定的關系，所以我們?nèi)粘Ｉ钪锌吹降墓鸹ㄒ话憬鹕阄稘庥?，白色稍寡淡?/p>

桂花香氣中的組分芳香類物質(zhì)會互相作用,產(chǎn)生協(xié)同效應。即使某些組分自身不甜，比如說紫羅蘭酮是單獨聞并不特別香的成分，但是只要和其他芳香分子混合后，香味就會迸發(fā)出來,混合后也會增強甜味。

綜上所述,桂花香氣中含有豐富的醇類、酯類、酮類等甜味化合物,以及這些組分之間的協(xié)同效應,共同導致了桂花香氣中的甜美氣味，這些芳香類物質(zhì)與嗅覺受體結合，從而引發(fā)了甜味的感知，這也是桂花獨特魅力的來源。

最后，其實氣體可以是甜的哦，這并不是文學上的通感，而是由復雜的生化反應所導致的，例如歷史上被譽為“無機化學之父”的英國化學家戴維（其中他最大的發(fā)現(xiàn)，就是發(fā)現(xiàn)了法拉第??）就發(fā)現(xiàn)了一氧化二氮（又名笑氣）的神奇氣體，就是一種無色有甜味的氣體，有輕微麻醉作用，并能致人發(fā)笑，故得名笑氣。但是特別提醒一下笑氣不要濫用喔，長期吸入笑氣或吸入高濃度笑氣會導致腦細胞和神經(jīng)系統(tǒng)損害，長期吸入還可導致不可逆的脊髓病變，隨著醫(yī)學的進步，已經(jīng)很少用它做麻醉劑了。

參考資料：

1. 一氧化二氮

2. 笑氣

by 青春小花??

Q.E.D.

Q8

為什么水的漣漪是圓形的，而不是方形或三角形？

by 欣欣子

答：

水波為什么是圓形的呢？這其實和水的各向同性與機械波沿各個方向傳播速度相同有關。你可以想象一下，當你在水面上扔一塊石頭，就像在一個平靜的湖面上玩濺水游戲一樣。石頭撞擊水面的時候，就會產(chǎn)生一個波浪，就像一個小小的爆炸一樣。這個波浪會把能量從撞擊點向四周傳播，就像一個圓形的漣漪一樣。

那么，為什么這個漣漪是圓形的呢？為什么不是方形或者三角形呢？這是因為水分子在水面附近的運動是上下的，而不是左右的。也就是說，水分子不會離開撞擊點，而是在原地上下跳動，就像一個彈簧一樣。這是因為水是各向同性的，在所有方向上都具有相同的物理特性，也就是說，它沒有特別喜歡的方向，因此波會以同心圓的形式向外傳播。

在數(shù)學上，我們可以用二維波方程來模擬水的機械波傳播。初始波紋產(chǎn)生點就像一個點源，中心分子的振動在電磁力的作用下引起周圍分子的振動，傳播過程中波的振幅與半徑成反比遞減。嚴謹?shù)膩碚f，波速由水的密度決定。隨著波形的擴展，單位長度波面的能量擴散率保持不變，這種幾何擴散導致了觀察到的圓形波紋圖案。

當然，如果水深不均勻（如近岸水淺處波紋）、在不均勻介質(zhì)內(nèi)傳播、在外力場影響下（如水面下有其他障礙物）、水的流速和波速差異較大（如在快速流動的水丟一個小石頭）等情況時就不會完全是圓形的啦。

by 青春小花??

Q.E.D.

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ArtistET、opzk、serendipity、Sid、藍多多、青春小花??

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