你知道嗎

提問欄：

焰火為什么有那么多種顏色?

(北京讀者鄭楠提問)

飛機倒飛為什么不會掉下來?

(北京讀者

陳玉泉提問)

人的鼻子、臉都怕凍，眼睛為什么不怕凍?

(北京讀者汪涓提問)

(您若知道以上問題的答案，請將答案告訴我們，我們將在下期登出)

晴朗的天空為什么是藍色的?

天空顯現(xiàn)為藍色，是一種被稱為瑞利散射的過程引起的。根據經典物理學，加速運動的電荷將向外發(fā)出電磁輻射。反之，電磁輻射也可以作用于帶電粒子使之發(fā)生振蕩。一個振蕩的粒子總是在不停地做加速運動，因而將再次發(fā)出輻射。處于這種狀態(tài)的粒子，我們就說它是一個二次輻射源。這種效應被稱為入射輻射的散射。地球的大氣是由若干種氣體組成的，這些氣體的總合就是空氣。我們可以把空氣中的每一個分子都視為一個電子振蕩器。每一個分子中的電子電荷分布，對于入射輻射而言，將表現(xiàn)為一個散射截面。我們可以把這個散射截面想象為是一塊面積，入射輻射只有射中這塊面積才會發(fā)生散射。被散射的輻射的強度依賴于這個截面的大小。對于瑞利散射，散射截面與入射輻射頻率的4次方成正比。太陽光是由從低頻(紅)到高頻(藍)具有不同頻率的多種可見色光所組成的。太陽光譜中的藍色部分，其頻率高于所有其他可見色光，因此將受到強烈散射。我們仰望天空看到的就是這種散射光，所以天空顯現(xiàn)為藍色。

順便提一下，日落時太陽顯現(xiàn)為紅色，也是瑞利散射的結果。當太陽靠近地平線時，太陽光斜射過來必須穿過更多的大氣。太陽光在行進途中，其中的藍光受到強烈散射，而紅光由于頻率較低，散射較弱，能夠直達觀察者的眼睛。(北京吳小勇提供)

在鏡子里看到的像，為什么左右交換但上下不顛倒?

鏡子其實并沒有使像左右交換，而是相對于鏡面顛倒了像的前后位置。站在鏡子前，抬起一只手指向一側，你會發(fā)現(xiàn)鏡子里你的像同真實的你指的是同一個方向。但是，當你指向前方時，鏡子里你的像則指向相反的方向：指向你。也就是說，當你指的方向對著鏡子或者背離鏡子時，鏡子里的像所指的方向都是相反的。這說明，鏡子里的像是反射的結果而不是旋轉的結果。(上海云帆提供)

白熾燈為什么容易在開燈瞬間斷絲?

白熾燈泡在接通電源的一瞬間，由于3方面的因素，使纖細的燈絲有可能發(fā)生斷裂。

首先，金屬燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。在接通電源的瞬間，具有室溫的冷燈絲的電阻只有它正常點亮時電阻的十分之一。因此，開燈一瞬間，將會有約為燈光額定值10倍的初始大電流(浪涌電流)突然流過燈絲，使它急劇升溫而在其中產生非常大的應力。

其次，燈絲的粗細總不會是完全均勻的，比如說，假定燈絲的某一小段比其余部分稍微細一些，那么這一小段燈絲就會被電流加熱升溫得很快。這時，這一段燈絲每一毫米長度的電阻會高于燈絲其余部分相同單位長度的電阻。這種情況又會使得電流在這段較細的部分比其他部分進一步產生更多的熱量，從而使應力進一步增大。

此外，白熾燈泡的燈絲是卷曲成螺旋形狀的，燈絲的相鄰螺圈之間還有電磁力的作用。在這種磁場的作用下，燈絲的每一個螺圈都會施加一個使相鄰螺圈偏移的作用力。因此，接通電源瞬間的浪涌電流會使纖細的燈絲發(fā)生振動，從而產生機械應力。

在你打開電燈的一瞬間，白熾燈泡纖細的燈絲要受到如此大的沖擊，因而啪的一聲斷裂也就不足為奇了。(北京任秋凌提供)(文章代碼：2215)

(責任編輯)蒲暉