但愿燃燒為灰燼，

不愿腐朽與泥土；

雖然綻放后枯萎，

但一剎那光華足矣。

煙花，在我們的記憶中，

“Biu~~”的一聲升到空中，

綻放自己的美麗，

那么，問(wèn)題來(lái)了，

煙花上升時(shí)，

為什么會(huì)有“Biu~~”的一聲呢？

（“Biu~~Biu~~”兩聲也是可以的）

1

Q：為什么用濕手摸玻璃杯杯口會(huì)發(fā)出聲音而日常生活中的其他材料不行？（希望從原理角度解釋）？

by 萬(wàn)有引力

首先，聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的聲波，是通過(guò)介質(zhì)（空氣或固體、液體）傳播并能被人或動(dòng)物聽(tīng)覺(jué)器官所感知的波動(dòng)現(xiàn)象。用濕手摸玻璃杯能夠發(fā)出聲音，一定是某種物質(zhì)發(fā)生振動(dòng)，然后通過(guò)介質(zhì)傳導(dǎo)，被我們感知到。

仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)，不是只有在濕手摸玻璃杯時(shí)才會(huì)發(fā)出聲音，其實(shí)大部分時(shí)候，我們用手去摸或者說(shuō)去摩擦某個(gè)物體的表面時(shí)一般都能聽(tīng)到聲音，比如紙張、桌面或者說(shuō)衣服等等。那為什么會(huì)特別注意到濕手摸玻璃杯的聲音呢？是因?yàn)檫@種聲音——怎么說(shuō)呢——有點(diǎn)特別。有的人能夠根據(jù)聽(tīng)到的聲音直接分辨出正在摩擦的物質(zhì)是什么，比如衣服的材質(zhì)是尼龍還是纖維，或者判斷出你是在使勁摩擦還是輕輕撫摸。
下面簡(jiǎn)單從原理上分析，當(dāng)我們摸或者說(shuō)摩擦一個(gè)物體表面時(shí)，使物體表面或者手與物體接觸介面的分子發(fā)生振動(dòng)，從模型上講，這是一個(gè)阻尼振動(dòng)模型，如下圖所示，具體對(duì)應(yīng)哪種阻尼則與實(shí)際情景有關(guān)。

阻尼振動(dòng)中對(duì)應(yīng)的振動(dòng)頻率與物質(zhì)的固有頻率和阻尼系數(shù)有關(guān)，振動(dòng)幅度隨時(shí)間指數(shù)衰減。介質(zhì)將振動(dòng)的相關(guān)信息包括振幅和頻率以聲音的形式傳導(dǎo)給我們，使得我們能夠根據(jù)音色（與頻率相關(guān)）和響度（與振幅相關(guān)）來(lái)判斷物質(zhì)的種類或者感知到不同強(qiáng)弱的聲音。

By?勿用

2

Q:物質(zhì)燃燒過(guò)程中發(fā)光的機(jī)理過(guò)程是什么？

by?Horntail

燃燒是劇烈的化學(xué)反應(yīng)，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和光能的一個(gè)過(guò)程。生活中，物質(zhì)燃燒時(shí)一般會(huì)發(fā)光發(fā)熱，那么其發(fā)光發(fā)熱的原理是什么呢？

物質(zhì)的發(fā)熱機(jī)理十分簡(jiǎn)單，燃燒過(guò)程中某些化學(xué)鍵被破壞，新的化學(xué)鍵重組，當(dāng)總的新的化學(xué)鍵能小于舊化學(xué)鍵能時(shí)，這個(gè)過(guò)程放出能量(燃燒一般是放出能量的，但是不能排除吸熱的燃燒反應(yīng))。
一般燃燒過(guò)程中的發(fā)光現(xiàn)象與兩種發(fā)光機(jī)制有關(guān)，一種是熱輻射發(fā)光，另一種是焰色反應(yīng)。
熱輻射是指物體由于具有溫度而輻射電磁波的現(xiàn)象，一切溫度高于絕對(duì)零度的物體都能產(chǎn)生熱輻射，溫度愈高，輻射出的總能量就愈大，短波成分也愈多。熱輻射的光譜是連續(xù)譜，波長(zhǎng)覆蓋范圍理論上可從0直至無(wú)窮大，一般的熱輻射主要波長(zhǎng)范圍為較長(zhǎng)的可見(jiàn)光和紅外線。
焰色反應(yīng)是另一種常見(jiàn)的光學(xué)現(xiàn)象，對(duì)于特定的物質(zhì)，在燃燒的高溫下，吸收某些特定波長(zhǎng)的電磁波，使其外層電子激發(fā)到高能級(jí)，這些電子在向低能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)發(fā)出某些特定波長(zhǎng)的光，當(dāng)這些波長(zhǎng)處于可見(jiàn)波段時(shí)，就會(huì)呈現(xiàn)特定的顏色。

By?勿用

3

Q:為什么煙花上升時(shí)會(huì)有biu的一聲?

by?匿名

煙花，作為小時(shí)候陪伴我們的玩具，承載了我們美好的童年回憶?？粗鵁熁ㄔ诳罩芯`放，聽(tīng)著煙花biu的一聲沖上天際，然后瞬間爆炸，不知道為何，就很開(kāi)心。那時(shí)候的我們一定不會(huì)去問(wèn)升空的煙花是圓是扁，煙花上升的聲音來(lái)至何方？（直到學(xué)了物理）。

煙花上升的聲音來(lái)自何方呢？下圖為煙花的常見(jiàn)構(gòu)造，煙花一般由發(fā)射筒、底座和內(nèi)筒構(gòu)成。

當(dāng)引線首先被點(diǎn)著時(shí)，內(nèi)筒和發(fā)射筒間的發(fā)射藥劇烈燃燒，推進(jìn)內(nèi)筒從發(fā)射筒射出升空，在一定的高度下由于內(nèi)部引線點(diǎn)著使內(nèi)筒火藥而爆炸，最后點(diǎn)著填充的效果藥和產(chǎn)生各種顏色的煙花。在這個(gè)過(guò)程中，只有在最開(kāi)始發(fā)射藥被引燃以及最后煙花爆炸時(shí)會(huì)發(fā)出聲響，也就是我們常聽(tīng)見(jiàn)的很沉悶的“tong”的一聲和升空后劇烈的“bang!”的一聲，而煙花升空的“biu”的一聲的聲音是如何產(chǎn)生的呢？
這種“biu”的聲響屬于煙花的聲響效應(yīng)，需要在煙花內(nèi)筒上安裝新的配件來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖所示。

某些煙花藥劑在某種容器中，被點(diǎn)燃后有的由燃燒轉(zhuǎn)為爆燃而發(fā)出閃光的雷聲；有的由于產(chǎn)生的氣體從噴孔中能發(fā)出悅耳的哨聲或笛聲；有的能產(chǎn)生類似鳥(niǎo)叫或嗡子聲音。比如將黑火藥系列的藥劑裝在紙筒中，兩頭壓上泥塞的紙筒中，在藥劑上邊再扦上一根引線，引燃后會(huì)產(chǎn)生悅耳的哨子聲或笛子聲。將高氯酸鉀和鋁粉等混合后裝在紙筒中并封閉嚴(yán)實(shí)或用幾層紙條纏緊成包狀，用導(dǎo)火索點(diǎn)燃會(huì)產(chǎn)生爆炸聲和耀眼的閃光。利用這些“聲響效應(yīng)”可制成如稱為筒雷、包雷、嗡子、小鳥(niǎo)、哨子、笛子等部件，安裝在煙花內(nèi)筒上，通過(guò)引線配置使其在合適的時(shí)候發(fā)出聲響即可為我們展示諸如小火箭的“響彈”、大型煙花的“百鳥(niǎo)齊鳴”、空中禮花的“雷鳴花開(kāi)”等等絢麗多彩的煙花盛宴。

圖片來(lái)源：知乎

By 勿用

4

Q:加濕器為啥加進(jìn)去的是水，噴出來(lái)的是霧？

by? 馬祥越

加濕器根據(jù)加濕原理一般可以分為5大類，分別是超聲波加濕器、純凈型加濕器、電加熱式加濕器、浸入式電極加濕器以及冷霧加濕器。

常見(jiàn)的超聲加濕構(gòu)造如上圖所示，其主要工作器件為超聲波震蕩片，超聲加濕的第一步是通過(guò)振蕩電路對(duì)換能器激勵(lì)，利用換能器件的自身壓電效應(yīng)，使得震蕩片產(chǎn)生超聲頻機(jī)械振動(dòng)使得震蕩片自身產(chǎn)生超聲頻機(jī)械振動(dòng)。第二步是震蕩片的振動(dòng)傳導(dǎo)到水中，是液態(tài)水霧化，也稱為空化作用。采用電子超頻震蕩(震蕩頻率為1.7MHz,超過(guò)人的聽(tīng)覺(jué)范圍,對(duì)人體及動(dòng)物絕無(wú)傷害)，通過(guò)震蕩片的高頻諧振，將水拋離水面而產(chǎn)生自然飄逸的水霧，不需加熱或化學(xué)藥品而產(chǎn)生1-10μm的水顆粒漂浮于空氣中，達(dá)到空氣濕潤(rùn)效果。第三步是通過(guò)出風(fēng)口將霧化后的水汽吹出，達(dá)到升高室內(nèi)濕度的目的。

參考：空氣加濕器?https://www.zhihu.com/question/22040085/answer/36149906

By?勿用

5

Q:鐳射紙是什么原理？

by 匿名

鐳射紙，全稱鐳射噴鋁紙，是將激光全息的圖案或文字信號(hào)通過(guò)模壓的方式加載到噴鋁紙的表面而成。

噴鋁紙按生產(chǎn)工藝可分為直接法和轉(zhuǎn)移法兩種。直接法是將紙直接置于真空鍍鋁機(jī)進(jìn)行噴鋁的方法。這種方法僅限于薄紙噴鋁。轉(zhuǎn)移法是將PET膜或鐳射PET膜置于涂膠紙或紙板復(fù)合，再將PET膜剝落（PET膜可反復(fù)使用多次），鋁分子層通過(guò)膠粘作用轉(zhuǎn)移到紙或紙板。轉(zhuǎn)移法可以生產(chǎn)光芒四射的任意圖案、任意文字的鐳射防偽真空鍍鋁紙或紙板。
鐳射紙運(yùn)用的是全息照相的原理，利用激光照射物體產(chǎn)生的光與分光鏡產(chǎn)生的同相位的激光在感光底片上干涉疊加，感光底片將與物光有關(guān)的振幅和相位分別以干涉條紋的反差和條紋的間隔記錄下來(lái)，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚恚玫降娜⒄掌?。?dāng)用參考光照射在全息圖上時(shí)，發(fā)生衍射，在某些特定的方向就會(huì)看到物體的再現(xiàn)像。

By?勿用

6

Q:電腦黑色的壁紙會(huì)比白色的壁紙省電嗎？

by?匿名

這個(gè)結(jié)論并不唯一，要看你的電腦屏幕是那種類型的屏幕具體分析。

現(xiàn)在大家使用的電腦顯示器絕大多數(shù)都是液晶顯示器。液晶顯示器本身并不會(huì)發(fā)光，而是分為兩個(gè)部分：液晶面板和背光模塊。只要你不關(guān)閉屏幕，背光模塊始終在發(fā)光，而開(kāi)關(guān)掌握在液晶模塊手里。液晶模塊中的液晶分子僅允許特定方向振動(dòng)的光通過(guò)，有光到達(dá)前面板的像素點(diǎn)，在人看來(lái)就是亮的。

主流的液晶顯示屏技術(shù)分為三類：TN，IPS 和 VA。區(qū)分的方式很簡(jiǎn)單，一般來(lái)說(shuō) TN 屏可視角度較差，不是正對(duì)著屏幕的話，看到的屏幕顏色會(huì)失真。而 VA 屏和 IPS 可視角度會(huì)大很多，屏幕看起來(lái)更加均勻。對(duì)于 TN 屏來(lái)說(shuō)，液晶分子在不加電壓的情況下呈現(xiàn)螺旋狀，正好允許光通過(guò)，此時(shí)屏幕上對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)是亮的。而在晶體管施加電壓后，液晶分子變成同一取向，此時(shí)對(duì)應(yīng)屏幕上的像素點(diǎn)是暗的。所以如果你的電腦屏幕是 TN 屏，黑色的壁紙會(huì)比白色的壁紙稍微費(fèi)一點(diǎn)電。而 VA 屏和 IPS 屏幕正好反過(guò)來(lái)，液晶分子默認(rèn)不通電的情況下不讓背光通過(guò)，屏幕是暗的，所以使用黑色的壁紙則會(huì)稍微省一點(diǎn)電。

悄悄話：其實(shí)比起顏色，將屏幕的亮度調(diào)低，使用時(shí)間就能顯著延長(zhǎng)哦。

By Cloudiiink

7

Q:為什么十五的月亮十六圓？

by 匿名

民間之所以有“十五月亮十六圓”一說(shuō)，是因?yàn)樵虑蛟跈E圓軌道上繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，從一個(gè)滿月到下一個(gè)滿月，平均需要29天12小時(shí)44分鐘。在“望”時(shí)，月、地、日最接近一條直線，月亮因此也最圓、最亮。但由于月亮轉(zhuǎn)速有快有慢，因此每次抵達(dá)“望”的時(shí)間不同，大多在每年的農(nóng)歷十六日甚至十七日凌晨。

那么為什么月亮大多會(huì)在16日抵達(dá)“望”呢？知乎大佬@北極對(duì)此現(xiàn)象做了詳細(xì)的詳盡的調(diào)研和分析。
首先，根據(jù)萬(wàn)年歷的數(shù)據(jù)，大佬統(tǒng)計(jì)了公歷2005-2020年的滿月公歷日期和農(nóng)歷日期，從2005.1.1到2020.12.31期間共有198個(gè)滿月，統(tǒng)計(jì)滿月日期結(jié)果如下：

統(tǒng)計(jì)上述期間的朔望時(shí)間差，即滿月日和無(wú)月日之間的時(shí)間差，得到下圖：

平均時(shí)間月為14.77天，小于15天。現(xiàn)實(shí)卻實(shí)是十六滿月更多，難道數(shù)據(jù)出了什么問(wèn)題嗎？問(wèn)題出在月初是以公歷“天”為單位的，不管朔月出現(xiàn)在這一天的凌晨、中午、下午、半夜，只要朔月在這一天，這一天就是初一，但初一的實(shí)際起點(diǎn)可以是24小時(shí)以內(nèi)的任何時(shí)間，統(tǒng)計(jì)朔月在一天內(nèi)的實(shí)際時(shí)間分布，得到：

發(fā)現(xiàn)朔月的分布時(shí)間在24小時(shí)內(nèi)幾乎平均分布，其平均值約為0.49天。

據(jù)此我們計(jì)算出平均望（滿）月的出現(xiàn)時(shí)間為：滿月時(shí)間（平均）=朔月時(shí)間（平均）+朔望月時(shí)間差（平均），得到平均出現(xiàn)望月的時(shí)間為15.26天，大于15天，由于計(jì)算的滿月時(shí)間為天數(shù)差值，從第一天算起還得加上一天，據(jù)此得到所謂“十五的月亮十六圓”！

參考：為什么說(shuō)“十五月亮十六圓”?https://www.zhihu.com/question/21358085?sort=created

by?勿用

>>本期答題團(tuán)隊(duì)<<

物理所?勿用、Cloudiiink

我們下期再見(jiàn)QwQ