本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
蜡烛吹熄后更具启发性。
2009年,有抱负的科学摄影师格罗弗·施雷尔拍摄了一系列照片,记录了蜡烛的烟雾——这是大多数人以前见过但从未仔细观察过的东西。正如他令人难以置信的照片所揭示的那样,一旦你吹灭蜡烛,它还有更多的奥秘。
一旦你熄灭蜡烛,光就消失了,取而代之的是一股烟雾。烟雾就像一块灰色的面纱,看起来足够结实,可以在空气中扭曲,像一块丝绸。但是,像施雷尔一样仔细观察,你就会看到一些惊人的东西。
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典型的蜡烛通过将熔化的石蜡吸上烛芯进行燃烧来工作。它足以照亮房间,但这个过程并非完全有效。随着火焰而来的是无数蜡滴形成的雾气。
近距离观察,这种雾气看起来几乎像瀑布底部的水是如何汽化的。事实上,蜡滴非常像水,它们可以反射和折射光线,从而产生一种非常特别的景象;我称之为蜡烛彩虹。
彩虹是物理学为了让你欣赏美而运作的产物。当太阳在你身后,前方有一片水雾时,光线首先进入水滴,被折射——通过水时弯曲——然后像镜子一样从水滴背面反射回来。在到达你的眼睛之前,光线在从氧气和氢气球体逸出时再次被折射。由于光线以不同的距离照射到你面前的水滴上,每层水滴都会向你投射一个不同颜色的光盘。略微偏移,只有在这些光盘的边缘,你才能看到它们在折射光线方面的差异——彩虹的颜色和形状。(光盘的堆叠也是为什么彩虹内部通常比外部更亮的原因。在光盘堆叠的地方,它们重新组合成白光,使内部更亮。)
产生彩虹的相同光学和物理原理也在这些惊人的图像中产生了蜡烛彩虹。汽化的蜡滴实际上构成了看起来像固体烟雾的东西——它们是暴雨后的雾气。数十亿个漂浮的蜡质球体折射、反射并再次折射从相机后方发出的光线,在蜡中微缩地再现了在天空中以水为基础的宏观世界中如此壮观的景象。
卡尔·萨根曾经说过,科学是黑暗中的蜡烛。但是,一旦蜡烛熄灭,科学仍然可以同样具有启发性。
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