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第62章 开启科学的奥秘之门(4)

在雨天,周围空气潮湿,电缆内的棉纱、接口处的绝缘胶带受潮发霉,使得绝缘性能降低,严重时绝缘胶带不能隔绝导线间的电流,出现漏电。用户通话时,有一部分电流就会窜入其他线路,造成串音。另外,地下电缆也会受到雨水潮气的影响,发生漏电,而架空电缆缠绕上风筝、鸟巢后,也会使绝缘层破损,造成串音现象。

不仅是在雨天,有时候使用移动电话时我们会感到:移动电话的声音没有普通电话清晰,那是因为移动电话很容易受大气中的电闪雷鸣、工业设备和家用电器上迸爆的电火花等的影响。它们都能产生频率范围极宽的电磁波,其频率一旦与移动电话接收频率吻合,就会对移动电话产生干扰。

小资料,为什么在加油站不要打移动电话

当移动电话在接通的一瞬间,可能会产生电火花。当外部环境处于危险状态(如空气中粉尘、可燃性气体等浓度达到一定标准的时候)的时候,就有可能引起火灾甚至爆炸。油站不可能做到绝对的密封汽油,多多少少会有汽油泄漏,飘浮在空气中,当汽油气浓度达到一定标准后就能引起爆炸,造成灾难。

核电站究竟安全吗

为了更好地开发利用新能源,各国都在建设核电站,核电站究竟安全吗?如果出现核泄露怎么办?

通常,核电站都建有一套严密的安全防范系统,能防止放射性物质外泄。即使出现事故,防范系统也会采取措施,防止核泄露。

平时,核电站的放射性是很低的。一般情况下,核电站周围居民一年所受的放射性物质的剂量,比照一次透视的剂量还小,对人的危害简直可以忽略不计。因此核电站是非常安全的。不过,一旦发生核泄漏事故,将会对人类造成重大影响。微小剂量的辐射对人体和遗传机制的效应现在还不能肯定。

小资料,核辐射对人体有怎样的危害

核辐射的剂量较大时,首先是血液指标发生变化,如白血球数量减少等。慢性辐射损伤后期常常表现为白血病、恶性肿瘤、再生障碍性贫血、白内障、不育症等,或使生下的后代出现畸形。大剂量的急性照射会迅速地引发辐射病,如呕吐、出血、感染、脱发,并导致死亡。

动物的“第六感觉”是怎么回事

感知来自外界的化学信号的能力,称为“第六感觉”。动物普遍存在着这种感知能力,它们能从腺体释放出一种叫做信息素的特殊物质,然后由鼻子上一个叫鼻犁骨的器官接收,这种信息素支配着动物日常生活、攻击、求偶等多种行为。比如大雨来临时,蚂蚁会搬家,燕子在低空飞行;地震要来时,鸡鸣狗吠。这些已被科学证明了是动物感知灾难来临的一种反应。

信息素与一种特定的基因密切相关,这种基因在人身上也存在,只不过突变后已不再发挥作用。如果研究人员能找到恢复这种基因的办法,那么,人类就能找回“第六感觉”了。

小资料,生物皮肤

所谓的生物皮肤就是采用新技术,制成类似生物细胞的防护服。现在的防护服透气性差,身体热量不能散发出去,防护人员穿着很不舒服。新的防护服不仅更加轻便、坚实,而且具有更好的柔韧性。这种材料与生物细胞的多孔结构很相近,既可以让空气通过,又能够有选择性地过滤掉有害菌。

光碟为何使用得越来越广泛

光碟也叫光盘,别看它直径仅为12厘米、厚度只有1.2毫米,却是一种科技含量很高的产品。

光盘的最大特点是存储量大、价格低、寿命长和可靠性。光盘的存取速度非常高,并具有随机存取的功能,只要用0.5秒时间,就可以从一张存储几万幅图像的光盘中检索出任何一幅图像。

光盘价格很低,一张光盘的制作成本只有两三角钱,复制起来也很容易,在电脑里进行复制,几分钟时间就可以复制下几百本书的内容。另外,光盘的规格是统一的,不用考虑或担心配套问题。

综合这几点,光盘的使用越来越广泛、普遍。

小资料,光盘是怎样记录声音、图像的

把经过处理后的激光射到光盘的薄膜上,激光就和薄膜上的记录材料相互作用,发生物理和化学变化,形成记录点。这些记录点,就像我们写下的字,通过播放机,就可以把光盘上的信息读出来。这样,我们就可以从屏幕上看到真实清晰的画面,听到光盘录制的多种声音了。

为何复印机能复印图画文字

复印机是根据静电正、负电荷互相吸引的原理制成的。复印可分直接复印和间接复印两种。直接复印时,先让复印纸按图案文字颜色深浅,分别带上相应静电荷,深处电荷密,浅处电荷稀,形成一张与图文颜色深浅相对应的静电图像。然后,让带有异性电荷的墨粉直接被静电图像吸引,深的地方吸引的墨粉多,浅的地方墨粉少,再通过热压,将墨粉粘附在复印纸上,一份复印件就出来了。

还有一种更加方便的间接复印法,是在由硒材料制成的“硒鼓”上,先形成静电图像,让墨粉吸附在上面,再转印到复印纸上去,形成复印件。采用这种复印方法,对复印件没有别的要求,即使是普通纸张也能复印出来。

小资料,使用复印机对人体有害吗

使用复印机对人体是有害的,因为复印机在使用中排出的臭氧具有强烈的氧化性能,人吸入后,会产生神经中毒、呼吸器官疾病,使视力下降,记忆力衰退等症状。所以,装有复印机的房间要注意通风。

为什么空调能制冷

随着人们生活水平的提高,各种家用电器已经走进我们的家门,空调也早成为家庭必备的家用电器。那么,空调是如何制冷的呢?

其实,它是应用有关气体液体相互转变过程中的能量变化原理来进行工作的。以前的空调器中使用的大多是氟利昂,现在使用的是氟利昂的替代物。当空调器中的氟利昂液体在蒸发器中蒸发时吸收空气中的热量,也就是使热空气变冷了。由于室内热空气是在空调器中的离心式风扇作用下通过蒸发器的,所以蒸发器就不断地流入热空气,又不断地放出“冷气”。

小资料,氟利昂是怎样工作的

这主要是由空调器压缩机来完成。压缩机将蒸发器流出的低压氟利昂气体压缩成高温高压的气体,这种气体再经过冷凝器降温,就逐步冷凝成高压液体,冷凝器中热量由轴流式风扇排出室外,高压液体再流经降压节流毛细管,变成低压液体后又流入蒸发器,就完成了一个工作循环。

时钟是怎样发明的

意大利著名的科学家伽利略有一次到教堂做礼拜,他注意到:吊灯一来一回摆动所需要的时间是一样的。他将灯的摆动与自己的脉搏的跳动做了比较,发现摆动的周期同振幅并没有关系,用现代语言来说就是具有等时性。

发现了这一规律之后,伽利略很快就决定应用它。在此后无数次的实验中,他都利用摆的等时性来测量时间和运动,并试图利用这一特性来设计短时间速度不变的齿轮驱动装置。然而,直到晚年的时候,他仍然仅仅是做了设计图,并没有制造出钟表。直到伽利略逝世以后,荷兰物理学家惠更斯才根据伽利略的理论,制造出了带钟摆的时钟。

小资料,中国古老的计时器--圭表

圭表由“表”发展而来,它是根据正午时表影长度变化定节气、定年长的仪器。表是一根直立于平地上测日影的竿子或石柱(汉以后改为铜制);圭则是测定表所投下日影长度的刻板;圭南北方向平放,与表相互垂直,合称为圭表。

电子表为何比机械表走时更准

手表走时的准确性,关键在于机芯中振荡元件的振荡频率的稳定性。而振荡频率的稳定性,又与振荡频率的高低有关系。振荡频率越高,单位时间里误差就越小,走时也就更加准确。电子手表比机械快摆手表的振荡频率高了近1万倍。如果说机械快摆手表的误差是几分之一秒来计算的话,那么电子手表的误差是用几万分之一秒来计算的。比如一般的石英电子手表的走时误差是一年约30秒钟,超高频石英电子手表的走时年误差不超过3秒,而大多数机械手表的走时误差每星期就要达十几秒以至几十秒。

小资料,电子表为什么不用上发条

因为电子手表是使用小型纽扣高能电池,不需要每天上发条,好的电池能连续使用3~5年,这一点也符合生活快节奏的现代人的需求。所以,电子表很受现代人的喜欢。

世界上最早的听诊器是怎样发明的

200多年前,法国有一位名叫雷奈·利奈克斯的青年医生正在为挽救一个心脏病患者伤透脑筋,因为这个妇女很胖,当时又没有听诊器,根本听不清心脏的跳动情况。

一天,这位医生在公园里看见两个孩子在玩传声游戏而从中受到了启发。他想为什么几米长的木头会把声音清晰地传过来呢?整天为“听不见”而苦恼的利奈克斯成功地进行了一次创造性的思维。后来,利奈克斯在一根细长的用洋杉木制成的空心直管的两端各安一个喇叭形的听筒,一头贴在病人的胸部,另一头贴在自己的耳朵里。经过反复试验,他终于听到了病人心脏跳动的声音。利奈克斯高兴极了,把它称为“胸部检查器”--这就是世界上最早的听诊器。

小资料,医生为什么要使用听诊器

听诊器的作用可大了,它可以帮助医生听到心脏跳动的声音和肺部的杂音。要是把听诊器放在肚子上,还可以听到肠子“咕噜咕噜”的响声。这些声音的变化,可以帮助医生判断病人患的是什么病和病情是轻还是重。此外,医生给病人量血压时也会用听诊器。

圆珠笔是谁发明的

人类的进步离不开科学的研究,人们总是在探索,在发明,以此获得更快的发展和进步。

在华特曼发明自来水笔4年后的1888年,美国的劳比提出一种完全不同于自来水笔的新式笔,就是在笔尖上装一个圆珠,书写时随着圆珠的滚动而把墨水留在纸上的笔,这就是我们通常所说的“圆珠笔”。由于技术问题,劳比的发明没有成功。

1943年,匈牙利一个印刷厂的校对员名叫拉兹罗·约瑟夫·比克,他发现机器上刚印好的清样含水分多,用自来水笔改正,会发生浸润模糊的现象。为了克服这种现象,他便经常琢磨使用各种办法来进行改进。比克找来一根圆管,装上液质颜料,把笔尖改成钢珠,使这种笔书写流畅,从而制成了世界上的第一支圆珠笔。

小资料,什么是“原子笔”

圆珠笔被发明不久后,美国一个名叫雷诺的商人对圆珠笔一边从外形上进行加工改进,一边又大肆进行宣传。第二次世界大战的末期,雷诺的宣传广告几乎遍及了世界五大洲,恰好就在这个时候,原子弹在美国制造成功了,雷诺为了耸人听闻,招揽顾客,便将“原子”之名加在圆珠笔上,命名圆珠笔为“原子笔”。

变压器是怎么改变电压的

大人总告诫小孩不要靠近高压线,因为那里面流着几万伏特的电流,这和我们家里的电压相差很大,是怎么回事呢?

发电厂发出的电,必须先用变压器把电压升高到几万伏特或者几十万伏特的超高电压,然后经输电线输送到用电的地方,再通过变压器把高电压降低到适合家用电器等使用的220伏特。在整个输电过程中,变压器就像魔术师一样,把电压一会儿变高,一会儿又变低。变压器一般有两个绕在同一个闭合式铁芯上的独立线圈。铁芯是用硅钢片一片片叠成的,与发电厂输出电路相接的一个线圈叫做初级线圈,另一个叫次级线圈。初级线圈和次级线圈数量的不同使电压能够实现高低变化。

小资料,鸟儿站在电线上为什么不会触电

其实,鸟儿并没有什么特殊本领,只是因为它们都停在一根电线上。鸟儿的身体只接触一根电线,没有形成电路。没有电路,也就没有电流,电压再高,也不会触电的。

合金也有记忆吗

20世纪70年代末的一次国际学术会议上,一位冶金学家正在表演精彩的“魔术”他把一根笔直的金属丝盘圈起来,然后点燃打火机,对着金属丝一烤,只听“啪”的一声,那金属丝就恢复了原来的形状。与会学者莫不感到惊奇万分。只听那位表演“魔术”的冶金学家不慌不忙地说:“这种现象叫做形状记忆效应,具有这种特性的合金叫做形状记忆合金。”

原来,这种材料在一个特定的温度区间内存在着一种特殊的内部结构变化。在材料冷却到某一温度以下时,它是一种不稳定的晶体结构,这时对它施加外力可以发生各种各样的塑性变形。一旦除去外力,而温度又上升到特定区域后,那不稳定的晶体结构就会变为稳定的结构,从而使材料恢复到原来的形状。

小资料,记忆合金有什么用途

人们利用形状记忆效应制造出自动灭火器、人工心脏部件、自动紧固的铆钉等。特别是利用这种效应来制造新型的发动机,将是一项具有广阔应用前景的课题。而且,记忆合金的用途还有待进一步拓展。

什么是纳米材料

纳米是一种微观世界的量度单位,它非常小,10万纳米加起来的长度才相当于头发丝的直径,所以人眼是看不见它的。纳米材料的用途很广泛,它可以制成包括金属、非金属、有机、无机和生物等多种粉末材料。其纳米颗粒的大小不等,通常是1~10纳米,最多不能超过100纳米。这种结构使得纳米材料在强度、断裂韧性、导电、导热等性质方面与常规材料很不一样。我们利用这些纳米材料的特性可以制作出以前做不到的东西。从某种意义上说,只要控制结构颗粒的大小,就能造出强度、颜色和可塑性都能满足用户要求的纳米材料。

小资料,纳米材料的特性

纳米铜的强度比普通铜高5倍;纳米陶瓷是摔不破的;纳米铁材料的韧性比一般铁高12倍;气体在纳米材料中的扩散速度比在普通材料中快几千倍,纳米磁性材料的磁性也比普通的磁性材料高10倍。

汽车是如何发明的

汽车是一种能自行驱动的无轨车辆,原称自动车,后来因为装有汽油机,就简称为汽车,并沿用至今。它的发展经历了一个渐变的过程。

第一部不用马拉的木制三轮车长7.2米、宽2.3米。在前轮前面特制的架子上悬吊着一个0.05立方米的大锅炉,产生的蒸汽送往前轮上方左右垂直悬挂的汽缸内,带动两个活塞使前轮转动。车子开动时,浓烟和蒸汽同时向上蒸腾,十分壮观,它是历史上第一部“自动车”,也是世界上最早的蒸汽汽车,意义非凡。

1826年,勃朗在英国成功制造出世界上第一辆真正的内燃引擎汽车。这辆汽车是两汽缸式,性能很好,不仅能在平坦的大道上奔驰,而且还能翻越陡坡。

1885年,德国人卡尔·本茨经过多年的反复试验,终于成功地将单缸发动机装到三轮车上,发动机每秒转动400次,能产生0.89马力,时速为13至16公里,这是世界上最早的使用汽油的汽车,本茨也因此被称为“汽车之父”。

小资料,内燃引擎

利用汽油产生动力,驱动引擎运转后带动汽车快速行驶的装置叫内燃引擎。咱们现在的车辆基本上都是采用的这种内燃引擎。

为何跑车比普通汽车跑得快

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