电视是怎么产生不同画面和颜色的？| No.142_风闻
中科院物理所-中科院物理所官方账号-2019-02-15 12:39
原创：中科院物理所
“春天到了
万物复苏
又到了……”
小编在家里美滋滋地看着纪录频道
不禁想到
电视是怎么产生不同画面和颜色的？
1
Q
502胶水为什么不会在自己瓶子里黏住，而一出来马上黏住？
A
502胶水主要成分是α－氰基丙烯酸乙酯，其结构式为
CH2 = C(CN)COOC2H5，
它在亲核试剂的引发（不是催化）下会聚合。原理是，亲核试剂由亲核加成双键产生碳负离子，碳负离子作为亲核试剂也进行上述亲核加成，从而得到聚合物。当把502胶从瓶子里面滴出来之后，在空气中微量水汽里的氢氧根的引发下，会发生聚合反应，形成聚合物，从而将物体黏住。人手上有汗液、羟基之类的，可以作为亲核试剂引发聚合反应，所以502胶特别容易黏手。502胶水装在瓶子里，接触不到水汽，自然不会在瓶子里黏住了。
By 重光
2
Q
为什么番薯会越放越甜？
A
因为番薯刚收获的时候，里面的糖主要以淀粉的形式储存，当放上一段时间后，因为一些块茎细胞衰老，淀粉会水解成葡萄糖和果糖，甜度增加。番薯放久了，其中的水分减少，还原糖浓度增加，也会使得番薯更甜。植物中有很多淀粉和还原糖之间转化的例子，比如加拿大的糖槭在秋季会把树叶合成的糖分转化为淀粉过冬，到了春天，再将淀粉转化为糖分，供给嫩芽萌发，此时割开糖槭的树皮就可以收集枫糖汁，用来生产枫糖。
By 重光
3
Q
燃烧木头释放出的烟是什么？无烟煤又是怎么办到的？
A
这是因为，和木柴相比，无烟煤的碳化程度更深，挥发分含量更少。所谓挥发分，就是将煤在一定条件下隔绝空气加热，受热分解产生的可燃性气体（碳氢化合物、氢气、一氧化碳等）。因为木柴中含有比较多的氢和氧，含碳量比较低，燃烧时不断碳化，燃烧不完全，除了产生水蒸气、二氧化碳之外，还有一氧化碳、多环芳烃类、醛类等污染物，严重的还有未燃尽的碳粒，就是我们所说的“烟”。无烟煤碳含量高，燃烧比较完全，故产生的烟和可燃性气体少，导致燃烧时的火焰短。
By 重光
4
Q
电视是怎么产生不同画面和颜色的？
by 默默无声
A
电视的本质就是显示器。在原理上，电视经历了从最初阴极射线管（CRT/显像管）电视开始，到现在发展出背投电视，等离子体电视，液晶电视，激光电视，LED电视，OLED电视等多种原理。但电视最根本的原理从未改变：①将动态的视频在时间上分解为一帧帧静态的图像，并按时序快速地播放每一帧，由于人眼视觉暂留现象看到的就是运动的画面；②将每一帧图像在空间上分割为一个个像素，不同的像素呈现图像中不同位置的不同颜色；③每一个像素的颜色又被分解为红绿蓝（RGB色彩系统的三原色）三种颜色按一定比例的叠加。
如果用一个放大镜观察电视屏幕，就会发现图像是由一个个微小的像素构成。再仔细一点就会发现每一个像素又分为发出红绿蓝三种颜色光的色块，并且随着图像颜色的变化，三个色块的亮度也在不断变化。
那么电视又是如何实现让屏幕上的每一个像素颜色实时改变的呢？具体方法主要分为两大类：一种是类似于显像管电视的通过电子束扫描的方式，另一类是类似液晶电视的通过寻址电路逐一更新每个像素的方式。对于显像管电视，电视屏幕上每一个像素由红绿蓝三种颜色的荧光粉块组成，电子束不断扫描屏幕上的每一个像素的荧光粉使其发光，而电子束的强度不断改变使不同像素不同颜色的荧光粉受到的不同强度的激发从而组合出不同的颜色。按照我国的标准，一般电子束每秒要对屏幕进行24次扫描，即每秒更新24次画面。而对于液晶电视，原理则更为简单，通过连接每一个像素的电路不断逐个更新其亮度来实现画面的更新。
By 原子
5
Q
为什么冬天室内热，夏天室内比室外温度低?
by 心里去
A
我们可以把室内和室外看成两个热力学系统，两者通过墙壁进行热交换。当两个系统达到热力学平衡时，两者的温度应当完全相同。但在实际情况中，两者并不能达到热力学平衡态，这也是为什么室内外温度不同的原因。其实，并不一定是冬天室内热，也不一定是夏天室内凉。一般来说，夏天的白天室内凉，夏天晚上室外凉。因为白天室外被太阳直接加热而室内不被阳光直射，因此室内温度低。到了晚上，室内的空气被墙壁包裹而不能及时散热，室内温度会高于室外。当然，也有一些特殊情况，例如，夏天的白天，移动板房内的温度会高于室外，原因在于移动板房相当于温室，加热空气的效率非常高，这导致室内温度非常高。在冬天，一般来说，向阳的房间温度高于室外，因为墙壁的存在更容易保存太阳照射的能量，而且人的活动以及电器的运行也会产生热量。背阴的房间温度和室外相当甚至会因为照不到太阳温度低于室外。当然，冬天的情形也不完全是这样，例如，当天气转晴时，室外温度更高一些。对于题主的问题，还要根据具体情况给出具体解答。
By Nothing
6
Q
通过耳朵来判断声源一定准确吗？
by 匿名
A
不准确。人利用双耳效应判断声源的位置：人的两个耳朵在头部的位置不同，朝向也不同。因此，同一个声源发出的声音在任一耳朵听来是不一样的，人正是利用这种区别判断声源的位置的。所以只要能模仿这种差别就可以骗过耳朵。比如在回声时，声音听起来好像是从声音反射的位置发出的，但是真正的声源并不在那里。
By Nothing
7
Q
想仔细了解一下温差电效应及什么样的导体能产生？
by 郭睿
A
温差电效应，描述的是电回路与回路内导体温度差间的关系。主要有三个效应，分别为赛贝克效应，帕尔帖效应和汤姆孙效应。我们这里分别简述一下。
赛贝克效应指将两种不同金属的两端各自连结，构成回路。如果两个端点温度不同，回路内会有电流产生。其原因在于导体内温度不同的两端内能存在差异，使电子产生类似于热扩散的运动，并在某一端聚集，从而产生电势差。电势差的大小与导体，导体温度和温差相关。在温差不大时可简单表达为
，式中
是电势差，
为塞贝克系数，与金属本身以及温度相关，
是温度差。当两个金属接触时，由于不同金属的两个系数的不同而使回路有一个电势差，产生电流。这种效应与电阻的焦尔热效应不同，是可逆的。帕尔帖效应是两种金属构成的通电回路，回路中会发生一个接触点吸热一个接触点放热的现象。汤姆孙效应是指电流在温度不均匀导体中流过时，除导体产生的焦尔热外，导体会额外吸收或放出一定热量。这两个效应均可逆，也是温差与载流子扩散的关系导致。严格说来，导电体都有温差电现象，不过一般金属的温差电势差很小。半导体材料效应明显（原因说起来很复杂，想了解的同学鼓励自行查找相关资料）。
By 可爱的你
8
Q
如果有一个无限大带正电平面，电荷面密度为σ，那么根据高斯定律E=σ/2ε，假设在平面上方有一个带正电的点电荷Q，那么电荷应该会被加速，加速度a=Qσ/2εm，那么它的动能也应该会增大，这会不会违反能量守恒定律？
by 刘卓越
A
这当然不会违反能量守恒定律，到目前为止人类还没有发现过任何违反能量守恒定律的实过程。电荷的动能增加那就一定有别的什么能量减少了。想一想这个系统中除了电荷的运动还有什么？当然是电荷和它们的电场啦！电磁学告诉我们电磁场具有能量的，在题目电荷被加速的过程中，电场的能量源源不断地转化为电荷的动能。通过对电场与电荷的相互作用和麦克斯韦方程的推导，可以知道电场的能量密度是εE²/2，其中ε是介电常数，E为电场强度。同样，磁场也具有能量，磁场的能量密度是μH²/2，其中μ是磁导率，H是磁场强度。
最后再补充一点，电磁场不仅具有能量，电磁场还可以具有动量和角动量。比如说运动电荷在磁场中受到力的作用就是电磁场将其动量转移给电荷的过程。有一个比较经典的实验：使一个圆柱形磁铁（两个底面为磁极）沿轴线通过一个均匀带电圆环后，圆环开始转动。而在实验中磁铁并没有受到力矩的作用。表面上看，通过这个实验凭空产生了机械角动量而导致角动量不守恒，但实际上这是由于电磁场具有角动量，电磁场在这一过程中对带电圆环施加了力矩。
By 原子