激光武器射向镜子会怎么样？| No.179_风闻
中科院物理所-中科院物理所官方账号-2019-11-02 14:49
原创：中科院物理所
周末来临，睡完懒觉
又到了看问答专栏的时候
激光，被称为
最快的刀、最准的尺、最亮的光
利用其高能量密度做成的激光武器
能够在极小的面积上
在极短的时间里
集中超过核武器100万倍的能量
实现精准打击，摧毁目标!
反射镜
采用真空纳米镀膜工艺
能够反射宽频谱的光线
得到亮度高、不失真的清晰图像。
当激光武器射向镜子
一场矛与盾的较量
势在必行！
是谁技高一筹呢？
让我们拭目以待！
1
Q
怎样从微观角度解释光的反射和折射现象？
by 小机灵
A
从微观上解释光的反射和折射，需要从进行反射折射的物质的微观结构入手，因为折射和反射原理类似，我们在这里以反射为例。众所周知，任何物质都是由原子、分子等微观粒子组成的。形象理解，当光（我们既可以把这些光看成粒子也可以看成波，但是在这里用粒子的观点可以让解释更简明一些）照射到这一堆微观粒子上的时候，这些微观粒子会和光子发生类似于小球碰撞的效应，光子会被改变能量和运动方向，这种现象叫做光子的散射。被散射之后的光子会朝着各个方向运动，但是由于光的波动观点下的相干相消（需要一部分数学计算），仅有符合反射和折射定律的方向上的光子才可能被观察者测量到。这个数学结果就可以被归纳为光的反射折射定律。
By luna
2
Q
科学家是通过什么方法知道质子、中子、电子等的质量？
by 匿名
A
对于带电粒子，高精度的做法是测量它们的荷质比（粒子所带电荷/粒子质量）。如果知道了它们的荷质比，那么就可以反过来算出带电粒子的质量。电子和质子的荷质比可以利用带电粒子的粒子流在电磁场中的偏转，结合经典力学和电磁学得到，这是一种很直接的测量。
中子的质量因为自身不带电荷，测量非常复杂。我们知道氢原子的氘核和氕核之间差一个中子，可是物理学家计算这两个基本粒子的质量差，也无法得到中子的质量。这是因为中子和质子之间有强相互作用，这部分能量改变了氘核的质量。物理学家们测量中子被质子捕获的过程释放出的光子能量，可以计算出结合能。通过这种方法，物理学家才间接地算出了中子的质量。
By luna
3
Q
牛奶为什么能解辣？还有什么能解辣吗?
by xlxl
A
要知道牛奶为什么能解辣首先要知道我们为什么会感受到辣。与其他酸甜苦咸等味觉不同，辣其实是一种痛觉。在辣椒等蔬菜中有一种化合物叫做辣椒素，当人体摄入辣椒素后，辣椒素会和神经元上的辣椒素受体VR1结合，然后神经细胞会分泌一种叫P物质的神经肽，这种神经肽与痛觉传递有关，通过化学反应产生痛觉，从而使人产生一系列应激反应。而牛奶能解辣就在于牛奶中的酪蛋白能快速与辣椒素结合，阻止了辣椒素与VR1的结合，且二者结合后的产物不会刺激消化道，这样就达到了解辣的效果。除了牛奶之外，冰淇淋也能有效解辣，喝冷水吃冰块都不能达到解辣的目的反而会加快辣椒素的扩散，但是不要为了找借口吃冰淇淋就去吃超出自己承受范围的火锅哦，不然你第二天就会后悔的（不要问我为什么知道
）。
By 懒懒的下午三点半
4
Q
激光武器那么厉害，用它射向镜子会怎么样？
by 小机灵
A
首先，激光武器是一种武器，武器是具有毁灭性伤害的；其次，激光武器很厉害，很厉害的武器听起来就不明觉厉。
综上所述，当激光武器射向镜子，镜子必“死”无疑。那么事实是不是这么的理所当然呢？当然是了！激光武器射向镜子，镜子会被击穿。但背后的原因并不是想象的那么简单。任何反射镜面都存在反射率，一般镜子的反射率约90%，特殊工艺可以达到99%以上。而激光摧毁物体最核心的参数是吸收功率，这不仅与表面反光率有关，与材质更直接相关。不同波长的激光，会被不同材质吸收。所以激光武器是可以用镜子防御的，因为镜子反光率高；但是你无法保证镜子表面一尘不染，也无法保证镜子的材料是完美没有缺陷的，一旦染了尘或者是材料内部有微裂纹等缺陷，高功率的激光必然烧毁击穿镜子，这才是关键之处。
By 懒懒的下午三点半
5
Q
电动开水壶是怎样自动断电的？
by 匿名
A
自动断电听上去很智能很高级，但是当你了解了工作原理就会发现，自动断电其实相当简单粗暴。
电动开水壶一般在水壶盖或者手柄的地方会有一个小孔引导蒸汽进入，而在开关部分会有一个由两种热膨胀系数不同的金属片贴在一起的双金属片，当蒸汽接触双金属片时，由于热膨胀系数不同，但是又被固定在一起，热膨胀系数大的金属会向热膨胀系数小的金属片方向弯曲，当达到设定温度，双金属片的形变量会触发开关电路自动断电。如果把电水壶的盖子打开烧水，蒸汽逸出，不能通过小孔加热双金属片，即使水已经烧开电水壶也不会自动断电（这样可以在电水壶里煮鸡蛋这种事你以为我会告诉你吗[doge]）。
By 懒懒的下午三点半
6
Q
使用电脑的时候到底是要充着电用还是快没电了再充电？
by zha
A
其实现在的笔记本电脑上都有个电源管理软件，里面有很多种模式可以选择，就以小编手头这台笔记本电脑为例，见下图。
当插入电源适配器，并且电池电量未低于某一值的时候，是不会对电脑充电的，这时候用的就是电源适配器提供的电。所以，如果平时是把笔记本电脑当台式机用，那就插上电源适配器，并让电池的电量处于50%左右，这相当于只由电源适配器供电，而电池在50%的电量下存放（锂离子电池在50%左右的电量下保存是对使用寿命比较有利的）。
如果经常携带笔记本电脑外出，要用到它的电池供电，那么如何给锂离子电池充放电就有一些小技巧，可以参考文章“关于锂离子电池，你所不知道的一些事儿”。
有的电源管理软件会说每隔几个月对要电池进行深度充放电一次，这其实是为了校准电池容量，而不是所谓的激活电池，锂离子电池还是要少进行深度充放电。
By 懒懒的下午三点半
7
Q
煮面或者煮饺子，水烧开后用大火和用小火煮熟的速度一样吗？（保证水一直在沸腾）
by 匿名
A
水烧开后保持水沸腾的状态煮面或者煮饺子的话，煮熟的速度是一样的，但是煮完后的口感可能会有一些差别（宿舍小锅亲测[滑稽]）。当水保持沸腾状态时，水温会保持100℃不会继续升高，处于气液共存的状态，大火和小火煮的区别只在于锅里的水蒸发的快慢，不过大火会让锅里的水沸腾得更厉害，这样在煮面或者煮饺子的时候不容易粘连，但是大火煮要小心照看不要让水溢出来哦，不然收拾起来会很麻烦。追求精致生活的猪猪男孩女孩们在煮饺子的时候可以在水开后点一次冷水，重复三次，这样煮出来的饺子不容易破会更好吃哦。
By 懒懒的下午三点半
8
Q
两个波叠加互相抵消的时候，原本携带的能量去了哪里？？
by 爱问问题的小张
A
两列波叠加相互抵消可以理解为波的干涉相消，干涉的条件：两列波的频率以及振动方向相同且有固定相位差（干涉相消时此相位差为π）。
当两个满足干涉相消条件的波发生复合时，如下图：
看似能量“消失”了，这很明显的违反了能量守恒定律，问题出在哪呢？首先从问题的源头出发，在上例中，波的产生必须存在波源与介质，波的传播过程相当于波源不断地向外传递能量的过程，所以抛开波源谈干涉都是耍流氓。那么我们就从波源的角度来搭设一个干涉相消的系统：假设有两个频率相同振幅相同的波源同时在做简谐运动，两者单独来看波源分别在做向外传播能量的上下运动，所以说欲保持原本的简谐波形，必须不断地向系统传递能量。当将两者放入同一系统，并要求两者相距半个波长，如此一来，在系统两侧都将发生干涉相消，两波源之间形成驻波，如下图：
可以看出波形发生了明显的变化，可以理解为能量的分布发生了变化，此时波不再向外传播，运动仅发生在两波源之间，仔细分析复合的过程时我们应牢记定域性原理，及新加入的波源不会立即对相距一段距离的介质产生作用，发生干涉相消区域的介质在受到新加入波源影响之前仍按照原本运动方式将能量向外传播，干涉相消发生时便不再运动。如果继续向系统输入能量即用外力保持波源按原本方式运动，能量只会在两波源之间以驻波的形式振荡而不会消散。所以两列波发生相消干涉并没有导致能量的增减，而是导致了能量分布的变化。这是一维的情况，二维及三维情况下会在局部形成驻波而大部分能量仍会向外消散，只是消散的“路径”发生了变化。比如在杨氏双缝干涉中，单个点光源在屏幕上不会形成明暗条纹（明条纹是因为两列波相位差为2π整数倍而发生的干涉相涨），而干涉发生后形成的明暗条纹正说明了能量分布的变化，两种情况下的总能量是一致的。因此两列波的相互抵消是一个过程，这一过程发生之后系统的能量发生了“再分配”，原本携带的能量会像原本的运动方式那样将能量传播出去。
By GUOmazing
