静态图为什么会动起来呢？| No.195_风闻
中科院物理所-中科院物理所官方账号-2020-02-28 17:16
原创：中科院物理所
俗话说
耳听为虚，眼见为实
但生活中不乏被眼睛欺骗的例子
也有人用动起来的静态图
来测试心理压力
那么，问题来了
静态图是如何动起来的呢？
1
Q
为什么有些静态图久盯会动？
by 净
A
「首先，我们来进行一个心理测试，下面这张图片与大家的心理压力有关，你的心理压力越大，下图中的蛇转得越快。」
像这种所谓的心理学测试实际上就是一个骗局。其实这就是一张简单的静态图，并不是GIF，但是之所以看上去像是一张在转动的图，是因为一种叫做周边漂移错觉的现象。这种现象可能涉及到眼球运动和神经生物学机制，目前有一些理论来解释这种现象。比如，外界信息传递到眼睛里，经过大脑处理，让人意识到看到了东西，这需要一段时间，这段时间就称作反应潜伏期，代表了人的视觉对外界信息刺激的反应过程。而人识别高对比度（比如黑与白）比识别低对比度（比如深灰与浅灰）的潜伏期更短，当高对比画面与低对比画面同时出现时，就显得我们先看到了高对比画面；或者也有人认为，人的视觉一般有两种状态，扫视和注视。像照相机一样，照相机本身移动时成像是模糊的，静止时才能清晰地成像。当人转动头或者眼球运动时，视网膜上的成像同样是模糊的，这个时候大脑就会对视觉进行补偿，根据实际情况生成一段类似的信息给补上，以保持我们感受世界的连贯性，而且即使是在注视的情况下，人的眼球多少还是会有一定的运动。总之，不管这个现象背后生物学原理具体是怎样的，一定是与规律性的明暗变化，和人自身的眼部运动有关，而绝非什么心理压力导致静态的图动了起来。
By 懒懒的下午三点半
2
Q
为什么哈气的时候手会感觉到热，但是呼气就是冷的呢？
by Lanrenna1k1
A
哈气和呼气产生的气流都是从我们嘴里出去的，其实温度是一样的，相比体表温度而言都更高且水蒸气含量也较高，但我们在哈气和呼气时确实感受到了温度的差别，这实际上是因为哈气和呼气的“姿势”不同。当我们在呼气时，气流速度较快，加快了体表的蒸发过程，而蒸发吸热，所以感觉呼出来的气是冷的，而哈气时相对呼气气流流速较慢，不如呼气那样大幅加快蒸发，反而使水蒸气在体表凝结放热，给我们一种哈出来的气更热的错觉。但如果我们把手放在嘴边很近的距离，限制气流的流动，这样呼气和哈气给我们感觉上带来的温差就会小很多。
By 懒懒的下午三点半
3
Q
用手机摄像头拍摄电子屏幕，像电视机、电脑屏幕，为什么会出现光纹?
by 连贰
A
出现这种条纹的原因有两种：
1、由于手机和电脑显示器的屏幕刷新频率不同步
2、由于莫尔条纹的干扰日常我们看到的显示器并不是像我们以为的那样是连续变化的，而是由一张张图片以一定的频率从左到右，从上到下刷新的，只是这种刷新频率超出了人眼的分辨范围而不被我们察觉。但用手机拍摄时，由于手机拍摄时的频率比显示器刷新频率快，两者不同步从而get到了这些条纹；而莫尔条纹的干扰则是指空间频率相近的两条线条相互干涉、由2
组或多组不同的条纹重叠后所产生的干涉的影像。显示屏上的像素网格，手机摄像头里的传感器阵列可以等效为两组条纹，拍摄时出现的条纹就相当于这两组条纹发生干涉时所形成的视觉效果。
By 懒懒的下午三点半
4
Q
如果用强光一直照射金属，由于光电效应产生的光电子会不会把金属的自由电子全部带走？
by 鬼才R才不会数理
A
光电效应是指在高于某特定频率（截止频率）的电磁波照射下，某些材料内部的电子吸收能量后逸出材料表面而形成电流，即光生电。这些高于截止频率的光能给材料内部的电子提供克服材料逸出功的能量，但当光子将材料表面的电子打出后，材料内部的电子要逸出材料就不仅仅需要克服逸出功，还要克服电子从内部到表面的过程中原子核对电子的吸引，这就使得要使材料内部的电子逸出材料需要能量更大的光子，即频率更高的光。如果光子的能量不够，即使增大光强，提高单位时间照射到金属表面的光子数也不能将材料内部的电子打出来。就好像让刚学会认字的小学生和文坛大家比写作，能力不够就是能力不够，再来一百个小学生也写不过文坛大家[捂脸]，这不是能靠数量取胜的事情。就算一开始就用能量很高的光来照射金属，当一部分电子逸出金属后，金属就会因为失去电子而带正电，进而捕获逸出的自由电子，当失去的自由电子到达一定数量时，电子的逸出和捕获总会达到平衡，也就不会让电子被全部带走。
By 懒懒的下午三点半
5
Q
家里只有客厅有一个路由器接口，如果想通过镜子反射绕过墙壁来增强房间的WiFi，可行吗？
by 砖
A
WiFi信号本质上和可见光一样都是电磁波，镜子能反射光多少也能反射WiFi信号，但是通过反射使WiFi信号绕过墙壁来增强房间内的WiFi信号，只能说可以但没必要，这样做的成效也很小。
首先，WiFi信号本身是一个发散的信号，用镜子反射只能反射到WiFi信号中很少的一部分，这一部分经过反射后对房间内信号的增强效果很有限。其次，WiFi信号相比于可见光波长更长，其衍射效应也更明显，简单来说也就是，WiFi信号更容易扩散展宽，这样使得WiFi信号在反射后朝向某一个特定方向的信号比初始信号弱。最后，镜子背面的涂层对WiFi信号的反射能力实在有限。综合考虑以上情况，放镜子来反射WiFi增强信号，实在是件吃力不讨好的事情。其实稍微花点钱多买一个路由器就可以快乐肥宅了，而且可以想在哪个房间肥宅就在哪个房间肥宅。狗头
By 懒懒的下午三点半
6
Q
为什么人眯着眼睛可以看的更远？
by 葉
A
长久以来，人们一直认为眯眼看东西会改变眼球形状，但真正的答案却并非如此。眼睛就如同相机，其模糊程度大部分取决于眼睛捕捉和处理光的方式。眼睛的晶状体会将经过它的光子聚焦到视网膜后面的一个焦点上。为了看清或远或近的物体，晶状体就会发生改变。然而，晶状体的弹性有限。当你看东西很模糊时，通常意味着晶状体无法准确地将光子聚焦到视网膜后的焦点上。你正在看的物体发出的光，同时也在与视野中其他物体发出的光相互竞争。所有这些额外的光线就像做英语听力时混入的噪音一样，它们令你需要的信号模糊不清。当你眯眼的时候，减少了来自其他物体发出的光，就相当于剥离了一些噪音。眯眼的行为就像摄影师在给特定物体拍照时缩小相机的光圈，增加了景深，可以使胶卷上成像更加清晰的道理如出一辙。
By 懒懒的下午三点半
7
Q
对康普顿效应通俗的解释？
by 风流小孩
A
康普顿散射过程是一个非弹性散射的过程，通俗来理解，相互作用后入射光子的一部分能量转移到了电子上，从而被散射的光子的能量会相对变小。我们知道光子的能量可以写作E=hc/λ，能量和波长呈反比，因而会在散射光中发现波长大于入射光波长的部分，也就是康普顿效应。下面第一张图表示了这一过程中的能量守恒情况。光子和电子能量分别用hc/λ和1/2mv2表示。
第二张图表示了这一过程中的动量守恒情况。光子和电子的动量分别用h/λ和mv表示。
图片来源：Michael. M. Woolfson, An introduction to X-ray crystallography
By Dannis
8
Q
酵素是不是真的是科学骗局？
by ziazia 的喵
A
叮叮叮~
今日说法——戳穿酵素骗局！酵素起源于日本，其实就是酶。在日本，酵素为老年人营养食品，并没有商家说的永葆青春的神奇功效。但是到中国却引得无数女性尽折腰。酶是我们身体内绝大多数生物反应重要的催化物质，目前已知的酶已经超过 4000 多种，没发现的可能更多，但是单纯一种酶的补充对整个系统并无特殊意义，更何况你也不知道你买的酵素到底补了哪一种。其次，人体内酶不需额外口服补充。人体内，酶一般自给自足，即使需要补充，也不能通过口服。酶大部分是以蛋白质的形式存在的，经过胃肠道的消化后其活性几乎消失殆尽。所以重金买酵素：吃了等于没吃，吃了等于白吃。
By 懒懒的下午三点半