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第一章 大自然的物理现象

自燃

可燃物在空气中没有外来火源的作用,靠自热或外热而发生燃烧的现象,称为自燃。可分为两种情况:由于外来热源的作用而发生的自燃叫做受热自燃;某些可燃物在没有外来热源作用的情况下,由于其本身内部进行的生物、物理或化学过程而产生热,这些热在条件适合时足以使物质自动燃烧起来,这叫做本身自燃。

影子

由于物体遮住了光线,光线在同种均匀介质中沿直线传播,不能穿过不透明物体所形成的较暗区域,就形成了投影也就是我们常说的影子。影子的形成要有光和不透明物体两个必要条件,影子可分为本影和半影两种。仔细观察电灯光下的影子,还会发现影子中部特别黑暗,四周稍浅。影子中部特别黑暗的部分叫本影,四周灰暗的部分叫半影。

如果在茶叶筒旁点燃两支蜡烛,就会形成两个相叠而不重合的影子。两影相叠部分完全没有光线射到是全黑的,这就是本影;本影旁边只有一支蜡烛可照到的地方,就是半明半暗的半影。如果点燃三支甚至四支蜡烛,本影部分就会逐渐缩小,半影部分会出现很多层次。

音障

音障一种物理现象。当物体的速度接近音速时,将会逐渐追上自己发出的声波。声波叠合累积的结果,会造成震波的产生,进而对飞行器的加速产生障碍,而这种因为音速造成提升速度的障碍称为音障。突破音障进入超音速后,从航空器最前端起会产生一股圆锥形的音锥,在旁观者听来这股震波有如爆炸一般,故称为音爆或声爆。

电光火球

又叫球状闪电。电光火球与雷电是截然不同的,它是独立存在的有一定稳定性的等离子态发光体,不是高压放电现象。内部没有电流的存在,其光亮柔和而不刺眼,在运动中无声无息,只是在消失时往往伴随着爆裂,并产生刺鼻臭氧和亚硝酸气味。

电光火球出现时常漂浮在离地面不远的空中,接触地面后常反弹起来,被接触的物质会被烧焦。科学家们从150年前就开始研究这种罕见的自然现象,但在理论上至今也不能很好地加以解释。

流体状态

流体在运动的过程中,各质点完全沿着管轴方向直线运动,质点之间互不掺混、互不干扰的流动状态称为层状流动,简称为层流。如果运动着的质点不仅沿着管轴方向进行直线运动,还伴有横向扰动,质点之间彼此混杂,流线杂乱无章,这种流动状态称为紊流。锅炉中,实际流体如水、烟气、空气等的流动状态都是紊流。只有黏性较大的液体,如重油、润滑油在低速流动中才会出现层状流动。

液体的流动状态,在不同场合会有不同的利与弊。如流体在紊流状态时,由于分子间扰动强烈,对增强传热有利,但由于是紊流,必然要增大流动阻力而导致能量损失增大。

光的直线传播

光在同种均匀介质中沿直线传播,通常简称为光的直线传播。它是几何光学的重要基础,利用它可以简明地解释成像问题。人眼就是根据光的直线传播来确定物体或像的位置的,这是物理光学中的一部分。我们的祖先制造了圭表和日晷,测量日影的长短和方位,就是利用光的直线传播这一原理。 e64eldL3EbkbC8RwIkg9s6MSZvub0YVo+NDNIoxR7UrzPMjnlK4nGMrKT1KJAZPk

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