開心笑的部落格

千百年來，人類一直渴望邀游太空，這個夢想終幹在20世紀由載人宇宙飛船率先實現了。 1961年4月12日，蘇聯航天員加加林乘坐東方號載人宇宙飛船升空，成為世界航天第一人，開創了載人骯天的新紀元。 此舉不僅使加加林名揚四海，宇宙飛船也因此蜚聲全球。 從那時起至今，人類已發射了大量多種宇宙長船。 
載人宇宙飛船是一種天地往返運輸器，也是載人航天器中最小的一種。 每艘飛船隻能使用一次，在太空一般可單獨飛行數天到十余天，它也能作為往返於地面與太空站、地面與月球及地面與行星之間的"渡船"，還可與空間站或其他航天器對接後聯合飛行。 
除了載人飛船外，還有貨運飛船和載人貨運混合飛船。 載人宇宙飛船又可分為衛星式，登月式和星際式三種。 前兩種已在本世紀發射成功，後者有望在21此紀實現，並很可能是載人火星飛船。 目前發射最多、用途最廣的是衛足式載人飛船。 這種飛船像衛星一樣在離地球幾百千米的近地軌道上飛行，完成任務後其部分艙段沿彈道式或半彈道式路徑返回地面。 衛星式載人飛船現已研製出單艙式、兩艙式和三艙武三種，其中單艙式最為簡單，只有座艙；兩艙式由骯天員的座艙及提供動力、氧飛和水的服務艙組成；三艙式比兩艙式多一個軋道艙，其功能是為航天員增加一些活動空間，以及進行某些實驗性科研。 
登月式載人飛船是在兩艙式飛船的基礎上增設一個載人登月用的登月艙。 這樣，登月飛船進人月球軌道後，航天員便可乘登月艙在月面著陸；完成月面考察任務後，再乘登月艙飛離月面，與在月球軌道上飛行的總船會合，一起返回地球。 
目前只有蘇聯/俄羅斯和​​美國擁有載人飛船枝術，至今它們均已發展了三代，各有千秋。 蘇聯/俄羅斯一直很重視宇宙飛船的發展及應用，現仍用它為在軌的和平號空間站提供服務。 其第一代飛船為東方號，是人類登天的元老。 它採用兩艙式，但只能乘一名骯天員，最長飛行時間為5天。 世界第一名男女宇航員都是乘東方號上天的，並在太空進行了科學、醫學和生物學研究及技術試驗。 第二代上升號是在東方號的基礎上改進而成的，即把笨重的彈射坐椅改為三把曾通坐椅；在座艙外增設飛閘艙，供航天員出艙使用，等等。 1964年10月，上升-l飛船首次載科學家繞地球飛行，進行了天體物理學、航天醫學、生物學研究和技術試驗。 1965年3月發肘的上升-2則使列昂諾天成為世界太空行走第一人。 第三代便是至今活躍在載人航天第一線的聯盟號。 它於1967年開始使用，採用二艙式，可乘3名航天員，主要用於為空間站提供服務，其軌道艙不僅僅是航天員在軌工作和生活的場所，前端還有對接機構，可與空間站對接。 與東方號相此，聯盟號內部可居住容積增大了一倍，並降低返回時的最大過載，使骯天員舒服得多。 聯盟號曾做過編隊飛行、對接試驗、材料焊接試驗和天地觀測等，它既能做較長時間自主飛行，又可為空間站接送骯天員。 1979年、1986年，聯盟號又先後改進為聯盟-T和聯盟-TM飛船，在對接系統、太陽能電池、軌通機動和新材料上更進了一步。 
美國的第一代飛船是水星號，它採用單艙式，其第一個航天員格林就是乘坐水星號上天的。 1965年投人使用的雙子星座號是美國的第二代飛船，它採用兩艙式，進行過10次載人飛行，具有軌道機動、交回和對接能力，航天員可出艙作業。 主要用途是為飛船載人登月飛行做技術準備。 大名鼎鼎的阿波羅號飛船是美國第三代飛船，也是門前惟一上過天的登月式載人飛船，一共發射了7艘，其中6艘登月成功。 1969年7月20是——21日，阿波羅-11飛船首次登月成功，實現了人類千百年的夢想。 載人登月是20世紀人類最偉大的創舉。 "阿波羅"計劃完成後，美國停止使用飛船，把人力、物力和財力投向可部分重複使用的航天飛機研製方面。 
載人飛船為人類的航天事業立下了汗馬功勞。 人類通過它突破並掌握了載人航天的基本技術，進行了對接、出艙活動和醫學生理等多種試驗。 宇宙飛船還是重要的天地往返運輸器，接送人員運輸物資的費用較航天飛機低。 由幹它體積小、重量輕和成本低，因而可長期停留在空間站上。 作為救生艇，1984年，它曾把出故障的禮炮-7空間站的航天員運回地面。 現正研製的國際空間站也將用聯盟-TM飛船作為救生艇。 有關國家正在研製可重複使用的多功能飛船，未來的行星際飛行目前看來只能用飛船來實現。

地球是不能信賴的時鐘

時間停住了

時間沒有起點，但它一直存在

明天、今天、昨天

光很美，因為它不變化

出發之前就到達了

時間過得越快，人老得越慢

地球是不能信賴的時鐘

必須承認，把地球作為測量時間的儀器是不可靠。 20世紀初，天文學家就覺察到這個問題，但出於天文觀測的需要，採用了“曆書時”的概念，於1960年起作為世界各國的基本時間計量系統。 曆書時從1900年1月0日12時開始計算，定義一秒鐘為那一年太陽由相對較遠恆星回到起點的一個回歸年的1/31556925.97474。

當滿月處在地平線上時可以看到這種現象。 產生這種現象的原因在於太陽光照射月球時是通過地球的大氣層，由於地球大氣層的密度不同，太陽光就發生不同的折射，使光線分散開來，從而形成這種現象。 也就是說，並非所有的太陽光線照射月球時都發生同樣的折射，與紅色波長的光線相比，藍紫色波長的太陽光線更易發生折射而散開，只有包括紅色波長在內的太陽光線才能照射到月球上。 

火的利用，從縱向來說，是最早影響人類歷史進程的一個偉大的事件。 遠古時代自然界的大火，既給人類始祖帶來毀滅性的災難，也使人類始祖從災難中認識了火和利用火，進而人工造火，標誌著人類首次駕馭了一種偉大的自然力並替自己服務。 從橫向去看，由於人類始祖發現了火，因而不斷認識和掌握了火，進一步發揮火的威力，有力地促進了人類對於熱與冷現象的本質的追求。

用火探源

1994年7月9日黃昏，一架波音747客機飛往美國國境上空，目的地是華盛頓。 
坐在機艙靠窗地方的是中國一位對考古頗感興趣的中學教師。 此刻，他那張黝黑的面孔貼近窗玻璃，一雙炯炯有神的眼睛望著色彩斑讕的晚霞，不時俯視著機下美國的大地，陷入沉思之中。 
這是他第二次出國。 下午，他剛剛離開雲南，在雲南，他對已發現的元謀人化石的相應地層進行了考察。 根據所發現的灰燼以及炭層，他作了這樣判斷：由於元謀猿人的絕對年代距今有170萬年，如果這些發現確實是古人類用火的遺址，那麼我們的祖先在170萬年前已開始進入了人類的用火時期。 
根據一些學者研究，人類和火的關係，大體上經歷了“無火時期”、“用火時期”、以及“造火時期”。 
在無火時期，古人類吃著生冷的食物，忍受著寒冷的侵襲。 在沒有月光和星夜的黑夜，被黑幕包圍而充滿著恐懼。 然而，即使在無火時期，大自然也總是給地球送來火種——諸如由於火山、雷電等作用而引起大火。 這種大火往往是毀滅性的，古人類在大火中，不是被燒死，就是被燒傷，也有一些幸運者驚恐萬狀，死裡逃生。 
但是，在大火過後，卻使古人類尋到了更好的食物，那就是被燒死、燒焦的動植物變得很好吃。 儘管那時，根本還沒有詞彙，可是這些古人類已有愉悅的感受，也使他們萌生了對大火的一種十分驚異的喜愛之情，因為正是大火賜給他們最美好的食物。 所以，與其說大火給古人類慘痛的災難，倒不如說正是這種災難使古人類受到了磨煉，獲得了新生的力量，從而進入嘗試著去引取和保存火種，用火來改善自己的生活的這樣一個新時期。 
根據古人類遺址中發現的被燒過的灰燼和獸骨，可以判明亞洲、歐洲和非洲的古人類很早就進入了用火時期。 
現有的考古資料表明，北京周口店北京猿人居住的洞穴中發現的灰燼，是確鑿無疑的人類用火的最早遺蹟之一。 在這裡，考古學家發現有很厚的灰層，其中還有被火燒過的獸骨和石塊，燃燒後的獸骨呈現不規則的裂紋和黑、灰、綠、藍等不同的顏色，那些燃燒過的石塊被火燒裂或被煙熏黑。 用現代方法對幾十萬年前留下的灰土進行化學分析，結果證實有單質炭存在。 特別令人驚訝的是，考古學家在名叫鴿子堂的洞穴的底部灰層中，還發現過一塊木炭。 這些都說明，在50萬年前的北京猿人時期，我們的祖先已學會了用火。 …… 
“飛機已抵達華盛頓，請各位旅客作好下機準備。”機上空中小姐這一清脆悅耳的聲音，打斷了中學教師的沉思。 他一下飛機，前來接他的一位朋友領他到自己的家裡。 不料這位中學教師卻駐足不前，又引起他的沉思。 原來，就在這位華盛頓朋友家附近的一個大建築物前面，刻著下面幾行字： 
火：一切發現中的最偉大的發現使人類能夠生存於不同氣候之中造出很多的食品並迫使自然的力量為他們工作

據新華社東京７日電，日本、美國和歐洲的天文台最近達成協議，計劃聯合出資在智利安裝世界最高性能的大型射電望遠鏡，以便對宇宙進行高精度的觀測。 

日本國立天文台６日向新聞界發布的信息說，這台大型射電望遠鏡名為"阿塔卡馬大型毫米波亞毫米波乾涉儀"（ＡＬＭＡ），將設置在智利安第斯山脈的阿塔卡馬沙漠裡。 那里海拔高度為５０００米，雨水稀少，是世界上最適合進行天文觀測的地點之一。 該工程總建設費用約為１０億美元，由日美歐平攤，預定明年動工，２０１０年完成。 

據說，這台望遠鏡在性能上將超過美國"哈勃"太空望遠鏡大約１０倍，可捕捉到星雲等發出的低能量電波，如毫米波和亞毫米波等，並可獲得有關銀河系進化、星體形成機制等的觀測數據。 

答:這種說法並不完全正確。 我們一般使用的充電電池有:鋸離子電池、鎳氫(Ni-MH)電池、鎳鋪(Ni-Gd)電池和小型密封鉛蓄電池。 其中只有鎳鎘電池需要在充電以前先行放電。 
這是因為鎳鎘電池存在記憶效應。 通常我們使用鎳鎘電池時不會把電用淨，如果我們長期對還有50%殘存電量的電池進行充電，就會使電池極板深處的活性物質鈍化，電池就會"記住"這些電量。 這樣當電池耗至還有50%電量時，極板深處的充電物質便不能轉變為電能釋放出來，這時電壓就會突然下降，當然電器也就無福消受這些電量了。 我們把這種現象叫做記憶效應。 因此，鎳鎘電池在充電前應先放電，以防止記憶效應。 不過放電不應放淨，一般放到電壓略小於1伏即可。 
其他電池不存在記憶效應，因而在充電前不必放電。 對於鉛蓄電池，不能把電放淨，實際使用的電量最好不超過容量的一半，否則將縮短使用壽命。 如果在使用中電量被放淨，必須在一天之內充電，否則會在極板上形成不可逆的鉛化合物，造成容量減小。 這種情形類似於記憶效應，但卻是因為放淨電量而造成的。 

答：當然能。 無線電波是一種電磁波，其波長在幾米到幾公里之間，與太陽光性質​​相同。 但由於無線電波的波長很長(比太陽光的波長長100億倍)，所以不可能直接用肉眼看到，只能通過相應的天線才能發現。 當無線電波在水下傳播時，它表現得與光波相似：速度減緩(與在空氣中傳播相比較)，逐漸變弱。 正如大家所知，觀察海底時是一片黑暗，這是由於水能吸收大量波長很短的波，因此在水下聯絡時(如潛水艇與地面的聯繫)就使用波長很長的無線電波，即長波。

山東榮成市 26 中教務處 梁歐娃   劉順航  

一輛汽車在寬闊道路上行駛，前面突然出現寬度很大的障礙物，為了避免相撞，試問該車選擇急剎車好，還是以原速急轉彎好？ 
之一、一般分析：（1）若採用急轉彎方式，則汽車受到的摩擦力提供向心力的作用，使汽車在水平路面上做勻速圓周運動。 設最大靜摩擦力等於滑動摩擦力，根據向心力公式：f=mv ２ ／R，根據摩擦力公式f=μΝ=μmg,解之得：R=v ２ ／μg． 
（2）若採用急剎車的方式，則由題意可知，汽車在水平方向受滑動摩擦力的作用，在豎直方向受到二個力：重力、支持力，二力平衡，因而在水平面上做勻速直線運動． 根據牛頓第三運動定律：f=ma；根據摩擦力公式f=μΝ=μmg   得加速度的大小為：a=μg． 
根據運動學v t 2 -v 2 =2as公式,因為剎車時末速度為0，得出汽車滑行距離為：s=v ２ ／2a=v ２ ／2μg． 
比較上面s、R大小的表示式可以看出：當汽車的速度v一定、距障礙物距離一定時，s小於R，即採用急剎車方法滑行距離短，因而採用這種方式較好。

實際調查：通過調查在實際交通中見到的車禍，椐有經驗的司機說：緊急避險時，急剎車或者急轉彎有時都不保險，但也有時都保險，這是為什麼？

之二、聯繫實際分析：從上述解法一的一般分析可以看出，確實存在著一定的缺陷，忽視了題目中的條件：即解題中始終 沒有考慮障礙物的寬度大小及汽車離障礙物的距離． 假定汽車離障礙物的距離為 L ，   根據上面的結論，司機急剎車時， s=v ２ ／２ μg ；司機急轉彎 時， R=v ２ ／ μg ． 得出以下討論結果： 
   （ 1 ）當 L ＞ R 時，則急剎車或者急轉彎均可 
   （ 2 ）當 s ＜ L ＜ R 時，則急剎車保險； 
   （ 3 ）當 L ＜ s 時，緊急剎車顯然不可，至於能否安全轉彎，視障礙物的寬度及位置才能決定，若障礙物不論其大小都位於在汽車做圓周運動的半徑之內，則不能急轉彎，若障礙物位於其轉彎半徑之外，則可以急轉彎。

如果你經常觀看足球比賽的話，一定見過罰前場直接任意球。 這時候，通常是防守方五六個球員在球門前組成一道“人牆”，擋住進球路線。 進攻方的主罰隊員，起腳一記勁射，球繞過了“人牆”，眼看要偏離球門飛出，卻又沿弧線拐過彎來直入球門，讓守門員措手不及，眼睜睜地看著球進了大門。 這就是頗為神奇的“香蕉球”。

為什麼足球會在空中沿弧線飛行呢？ 原來，罰“香蕉球”的時候，運動員並不是拔腳踢中足球的中心，而是稍稍偏向一側，同時用腳背摩擦足球，使球在空氣中前進的同時還不斷地旋轉。 這時，一方面空氣迎著球向後流動，另一方面，由於空氣與球之間的摩擦，球周圍的空氣又會被帶著一起旋轉。 這樣，球一側空氣的流動速度加快，而另一側空氣的流動速度減慢。 物理知識告訴我們： 氣體的流速越大，壓強越小（伯努利方程）。 由於足球兩側空氣的流動速度不一樣，它們對足球所產生的壓強也不一樣，於是，足球在空氣壓力的作用下，被迫向空氣流速大的一側轉彎了。

乒乓球中，運動員在削球或拉弧圈球時，球的線路會改變，道理與“香蕉球”一樣。

帶電物體失去電荷的現象叫做放電. 常見的放電現像有以下幾種:

1. 接地放電

13-17.bmp (3324 字節)地球是良好的導體, 由於它特別大, 所以能夠接受大量電荷而不明顯地改變地球的電勢，這就如同從海洋中抽水或向海洋中放水, 並不能明顯改變海平面的高度一樣. 如果用導線將帶電導體與地球相連,電荷將從帶電體流向地球, 直到導體帶電特別少, 可以認為它不再帶電。 (如果導體帶正電，實際上是自由電子從大地流嚮導體。這等效於正電荷從導體流向大地。)

生產中和生活實際中往往要避免電荷的積累, 這時接地是一項有效措施.

2. 尖端放電

13-18.bmp (2560 字節)通常情況下空氣是不導電的，但是如果電場特別強，空氣分子中的正負電荷受到方向相反的強電場力，有可能被“撕”開，這個現象叫做空氣的電離。 由於電離後的空氣中有了可以自由移動的電荷，空氣就可以導電了。 空氣電離後產生的負電荷就是電子，失去電子的原子帶正電，叫做正離子。

由於同種電荷相互排斥, 導體上的靜電荷總是分佈在表面上，而且一般說來分佈是不均勻的(圖2)，導體尖端的電荷特別密集, 所以尖端附近空氣中的電場特別強,使得空氣中殘存的少量離子加速運動。 這些高速運動的離子撞擊空氣分 3-20.bmp (6320 字節)子，使更多的分子電離。 這時空氣成為導體，於是產生了尖端放電現象.

尖端放電在技術上有重要意義. 高壓輸電導線和高壓設備的金屬元件，表面要很光滑, 為的是避免因尖端放電而損失電能或造成事故。

3. 火花放電

當高壓帶電體與導體靠得很近時, 強大的電場會使它們之間的空氣瞬間電離，電荷通過電離的空氣形成電流. 由於電流特別大, 產生大量的熱, 使空氣發聲發光，產生電火花. 這種放電現象叫火花放電.

火花放電在生活中常會遇到. 乾燥的冬天,身穿毛衣和化纖衣服,長時間走路之後,由於摩擦，身體上會積累靜電荷. 這時如果手指靠近金屬物品, 你會感到手上有針刺般的疼痛感。 這就是火花放電引起的. 如果事先拿一把鑰匙, 讓鑰匙的尖端靠近其他金屬體, 就會避免疼痛. 在光線較暗的地方試一試，在鑰匙尖端靠近金屬體的時候, 不但會聽到響聲, 還會看到火花.

在一些工廠或實驗室裡, 存在大量易燃氣體, 工作人員要穿一種特製的鞋, 這種鞋的導電性能很好，能夠將電荷導入大地, 避免電荷在人體上的積累, 以免產生火花放電, 引起火災.

4. 閃電

帶電雲層之間或帶電雲層和地面之間發生強烈放電時, 產生耀眼的閃光和巨響, 這就是閃電. 閃電的放電電流可以高達幾十萬安培, 會使建築物遭受嚴重損壞. 這就是雷擊。

為了避免雷擊, 人們設計了避雷針. 避雷針是針狀金屬物, 裝在建築物的頂端, 用粗導線與埋在地下的金屬板相連, 以保持與大地的良好接觸(圖3). 當帶電雲層接近時，大地中的異種電荷被吸引到避雷針的尖端，並由於尖端放電而釋放到空氣中，與雲層中的電荷中和，達到避雷的目的.

閃電也有積極的意義. 閃電產生的高溫使空氣中的氮和氧化合, 隨雨水降至地面形成硝酸鹽. 這些硝酸鹽是天然的氮肥. 閃電過程中產生的臭氧，能保護地球上的生命免受過量紫外線傷害。 原始生命起源於有機物分子, 有一種生命起源學說把最初有機物分子的產生也歸功於閃電.

照明節電日光燈具有發光效率高、光線柔和、壽命長、耗電少的特點，一盞14瓦節能日光燈的亮度相當於75瓦白熾燈的亮度，所以用日光燈代替白熾燈可以使耗電量大大降低。 在走廊和衛生間可以安裝小功率的日光燈。 看電視時，只開1瓦節電日光燈，既節約用電，收看效果又理想。 還要做到人走燈滅，消滅“長明燈”。

電視機節電電視機的最亮狀態比最暗狀態多耗電50~60%；音量開得越大，耗電量也越大。 所以看電視時，亮度和音量應調在人感覺最佳的狀態，不要過亮，音量也不要太大。 這樣不僅能節電，而且有助於延長電視機的使用壽命。 有些電視機只要插上電源插頭，顯像管就預熱，耗電量為6~8瓦。 所以電視機關上後，應把插頭從電源插座上拔下來。

電冰箱節電電冰箱應放置在陰涼通風處，決不能靠近熱源，以保證散熱片很好地散熱。 使用時，盡量減少開門次數和時間。 電冰箱內的食物不要塞得太滿，食物之間要留有空隙，以便冷氣對流。 準備食用的冷凍食物，要提前在冷藏室裡慢慢融化，這樣可以降低冷藏室溫度，節省電能消耗。

洗衣機節電洗衣機的耗電量取決於電動機的額定功率和使用時間的長短。 電動機的功率是固定的，所以恰當地減少洗滌時間，就能節約用電。 洗滌時間的長短，要根據衣物的種類和髒污程度來決定。 一般洗滌絲綢等精細衣物的時間可短些，洗滌棉、麻等粗厚織物的時間可稍長些。 如果用洗衣機漂洗，可以先把衣物上的肥皂水或洗衣粉泡沫擰乾，再進行漂洗，既可以節約用電，也減少了漂清次數，達到節電的目的。

電風扇節電一般扇葉大的電風扇，電功率就大，消耗的電能也多。 同一台電風扇的最快檔與最慢檔的耗電量相差約40%，在快檔上使用1小時的耗電量可在慢檔上使用將近2小時。 所以，常用慢速度，可減少電風扇的耗電量。

在冬天，一場大雪過後，人們會感到外面萬籟俱靜。 這是怎麼回事?難道是人為的活動減少了嗎?那麼，為什麼在雪被人踩過後，大自然又恢復了以前的喧囂。 原來，剛下過的雪是新鮮蓬鬆的。 它的表面層有許多小氣孔。 當外界的聲波傳入這些小氣孔時便要發生反射。 由於氣孔往往是內部大而口徑小。 所以，僅有少部分波的能量能通過口徑反射回來，而大部分的能則被吸收掉了。 從而導致自然界聲音的大部分能均被這個表面層吸收，故出現了萬籟俱寂的場面。 而雪被人踩過後，情況就大不相同了。 原本新鮮蓬鬆的雪就會被壓實，從而減小了對聲波能量的吸收。 所以，自然界便又恢復了往日的喧囂。

用手拉橡皮筋和壓彈簧，橡皮筋和彈簧都會發生形變，這是毫無疑問的。 但是用手壓鐵塊，用手握住玻璃杯，這些堅硬的物體也會發生形變嗎？ 
取玻璃做的橢圓截面的藥水瓶（或大號墨水瓶）、細的塑料管（吸蜂皇漿的細管或圓珠筆芯管）、有色水備用。

在瓶塞上鑽一小孔，將細塑料管緊緊地插人瓶塞的孔中，再把瓶塞塞緊在裝滿有色水的瓶口上。 實驗時用手從瓶的前後兩側擠壓玻璃瓶，你可以看到細管內的水面上升，；鬆開手，水面又降回原處，如果你用手從瓶的左右兩側向內按壓，細管內的水面就會下降。 你親手做一下這個實驗，對“任何物體都能夠發生形變”這個結論，就有了一定的感性認識。 對微小的形變，除了以上介紹的方法外，還可用光“放大”的方法去觀察它的存在。 在靠窗的桌上，放一面小平面鏡，使陽光照在鏡面上，可看到光被反射到天花板上形成的光斑。 用手壓桌面，桌面形變光斑移動，施力越大移動越顯著；手撤去，光斑移位複原。

冬天在室外，氣溫很低，手凍得難受，這時往手上呵氣，會使手感到暖和些。 從鍋裡取剛出籠的饅頭，手燙得難受，這時往手上吹氣，又覺得不太燙了。 那麼，為什麼呵氣時感到暖和，而吹氣又會解除燙感呢？

原來，冬天在室外，人手的溫度較低，從嘴裡呵出的氣溫度較高，呵出的氣速度緩慢，這時熱量從呵出的暖氣向冷手上傳遞，提高了手的溫度，所以手就感到暖和。

剛出籠的饅頭溫度高，用手接觸它後，使人產生燙感。 向手上吹氣時，吹出的氣速度快，促進了空氣的流動，因而加快了手上水分的蒸發，水分的蒸發又會從手上吸收熱量，所以手就感覺不怎麼燙了。

用過照相機的朋友會發現幾乎所有照相機鏡頭的光圈環上都刻有同一組光圈指數： 
1.4 ，2 ，2.8 ，4 ，5.6 ，8 ，11 , 16 ，22 
乍一看，這組光圈指數很不整齊，也不好記。 難道照相機的設計師要跟用戶過不去嗎？

細心的朋友會發現，光圈指數不整齊，卻有規律：每隔一個指數，數值都擴大2倍；相鄰指數之比都約等於  。 例如：1.4 ×  ≈2 , 2×  ≈ 2.8 ……為什麼要這樣設置光圈指數呢?

讓我們先看看光圈跟光圈指數的關係吧。 調整光圈環，可以選擇不同的光圈指數，從而改變鏡頭里面的光孔直徑（光圈），以改變進入鏡頭的光的能量。 你會發現，光圈指數小時，光圈變大。 由於單位時間進入鏡頭的光的能量跟光孔面積成正比，即跟光孔直徑平方成正比，而相鄰指數之比都約等於，其相鄰指數對應的光孔面積之比就約等於2 。

現在，我們不難理解照相機設計師的一番苦心了：光圈指數不整齊，為的是使單位時間進入鏡頭的光的能量變化整齊，即每開大一擋光圈（光圈指數小一檔），單位時間進入鏡頭的光的能量擴大2倍。 那麼，為什麼要調整光圈呢？

我們知道，照相機是利用透鏡成像的原理製成的，而像必須成在感光膠片上。 當快門打開後，感光膠片要接受一定的光能量（即底片正常曝光），才能得到好的底片。 進入鏡頭的光能首先取決於被攝景物的亮度，而被攝景物的亮度既千差萬別，又千變萬化。 要使曝光正常，就要根據景物亮度的不同來控制進入鏡頭的光能量。

控制進入鏡頭的光能量通常靠調節光圈和快門速度來實現的。 前面說過，光圈大小可以控制單位時間進入鏡頭的光的能量，而快門速度可以控制光進入鏡頭的時間。

在拍攝運動的對象時，如果快門速度太慢，拍出的照片就會模糊不清。 提高了快門速度，光進入鏡頭的時間就變短，只有相應地調大光圈（減少光圈指數），以便加大單位時間進入鏡頭的光的能量，才能保證獲得正常的曝光量。

照相機的快門速度的級別也是按2倍關係設置的：250 , 125 , 60 , 30 , 15……分別代表1 / 250秒, 1 / 125 秒, 1 / 60秒, 1 / 30秒, 1 / 15秒……於是，快門速度每改變一級，光進入鏡頭的時間變化2倍。 正因為光圈指數和快門速度的級別都是按照2倍關係設置的，才會給用戶調節帶來方便：如果用戶選快門速度為60（1 / 60秒），光圈指數為11時，底片正常曝光，那麼，當他根據需要（如拍攝較快運動的物體）將快門速度改變為125（比原來大一級）時，只需將光圈指數調整為8（光圈也比原來開大一擋），底片依然正常曝光。

現代的照相機，大多是用電子裝置自動控制曝光量的，其依據也是這個道理，只不過用戶不必去反複調節光圈和快門就是了。

我們知道波的傳播方式主要有三種，即：

①在地面上傳播的地皮

②在天空中依靠電離層反射來傳播的天波

③直線傳播的微波。 

一般收音機能收到的主要是中波、短波，通常中波是以地波的形式存在，因而，傳播的距離比較有限，大約在幾百公里的範圍內，但這並不就說中波不能以天波的形式來傳播，為了說明這一點我們先看一下電離層是怎樣形成的及其特性如何。 在地球表面的大氣層中，在大約50公里到幾百米的範圍內，一部分中性氣體分子受到太陽光的照射而發生電離，分解成為帶有正電的離子和自由電子，這層大氣層就叫電離層。 它對不同波長的電磁波有著不同的特性，對波長小於10米的電磁波可以毫無阻擋地讓它通過，奔向茫茫的太空。 對於波長超過3公里的長波，電離層基本上把它吸收掉。 對於中波、中短波以及短波，波長越短，電離層對它的吸收能力就越小，對它的反射能力就越強。 因此短波最適宜以天波的形式進行傳播，其所傳播的距離可以達到幾千公里的地方，但是電離層是不穩定的，白天電離程度高，夜晚電離程度低，電離層對中波和中短波的吸收能力減弱，這時中波和中短波就可以更好的利用天波進行傳播，因而收音機在夜晚的台比白天多。 由於電離層穩定程度低，電離程度高，經常變化，所以無線電波到達接收機時信號強弱也在變化，因此，在用一般的收音機聽短波廣播時，聲音常是忽大忽小。

在夏季，我們經常會遇到雷雨交加的日子，大家是否留心過總是先看到閃電，後聽到雷聲，大家也許會認為先閃電後打雷；或許還認為打雷的地方離我們遠，而閃電的地方離我們近。 其實並非如此，下面我們先來看看雷電是如何產生的。 電閃雷鳴是自然界中的一種現象。 空中的雲，由於太陽光的照射以及摩擦、感應而帶電，當帶有兩種不同電荷的雲接近時，將會發生放電現象，還會發出閃光和爆炸聲，這就是空中的雷電。 可見電閃雷鳴是同時同處發生的，雷電發出的閃光，在空中傳播的速度是三億米/秒，雷電發生的爆炸聲，在空中傳播的速度只有340米/秒，在空氣中光速約是聲速的882353倍，光比聲音的傳播快得多。 根據S/V可知，雖然閃電和雷鳴同時同處發生，但我們總是先看見閃電後聽到雷鳴。

無線電波（即赫茲波）。 赫茲波除微波波段兼用厘米表示它的波長外，一般均用頻率代替波長，其單位為赫（Hz）。 頻率範圍約在30千赫（kHz）～30000兆赫（MHz）之間。 其波長范圍在10-3～104米之間。 當赫茲發現電磁波以後，首先被用於無線電信之傳遞試驗。 最早的無線電訊，借控制火花放電時間，構成電碼訊號。 火花放電是一種波長很短的減幅波，它的振幅衰減極快，且干擾極大，故不能用它做長距離通信。 後經改良用電弧放電以獲得長波的等幅波，使通信距離稍增，但其副波干擾仍不能免，且能量較小不能作遠距離通信。 後來俄國人波波夫與意大利業餘無線電家馬可尼同時獨立地發明天地線製，馬可尼且於天線中加接調諧電路，試驗越過大西洋電碼通信獲得成功，至此無線電通信開始進入實用階段。 由於弧光電波的影響，誤認為波長越長，電力越大，通信距離越遠；事實上在短波通信特性未發現以前，確實如此。 歐洲各國甚至竟用波長10000米以上，耗費巨資建設電台，並用頻率很低的交流發電機供應電磁波能直接發射。 長波無線電之傳遞，以地波為主。 其折射率在海面與平原之吸收率均較小。 在傳播途中的衰減大致與距離成正比，因受氣候影響甚微，在有效距離內通信可靠，故迄今仍在使用中，不過波長已減至1000米左右。 長波無線電特別適宜於極地通信及海上導航，因短波無線電在極地失去電離層反射作用，無法達成遠距離通信。 長波通信須高大之天線。 自超短波及微波通信實現後，已可利用輕便之轉繼站構成通信網，故長波通信已在淘汰。 中波波段為標準廣播波段，其波長自200～545米。 適用於國內及鄰接地區間作廣播之用。 國土廣大之國家均規定其最大電力及廣播服務區。 最大電力以天線發射之電場強度為標準。 中波廣播波段自540～1650千赫（kHz）。 中波廣播也可用於空中導航。 短波通信之特點是：即使是不太強的無線電波也能跨越大洋，而完成極遠距離通信。 短波無線電訊，由於頻率較高，其電磁波由天線發出後，因地球表面礦物質之吸收率甚高，故不論發射電力多大，不出百里以內，其沿地面進行的電磁波即被吸收以盡，其衰減率以對數率隨距離而加快。 但在數百里以外的地區，因向空發射之天波受高空電離層的反射而再度出現。 這種高空反射波的反射體是天空中大氣因受紫外線輻射所形成的離子化氣體層。 圍繞地球的這一層離子化氣體稱之為“電離層”。 無線電波也和光波一樣有四種特性：它能被物體吸收、反射、散射及折射。 當電磁波前進時，遇金屬物，則有一部分被吸收，有一部分即反射，且金屬物與電子線波在不垂直又不平行之方向者，電磁波就發生散射。 當電磁波經過不同的介質時，將發生折射的現象。

在通常情況下氣體分子是電中性的，但在地面放射性元素的輻照以及紫外線和宇宙射線等的作用下，或多或少總有一些氣體分子或原子被電離，即原來是電中性的氣體分子或原子分離為一個電子和一個帶正電的離子。 此外，在有些燈管內，通電的燈絲也會發射電子。 當在燈管兩端的電極間加上一定的電壓時，外加電壓迫使這些電子和正離子各向陽極和陰極運動，不過此時燈管內的正離子和電子為數甚少，故所形成的電流十分微弱，在通常情況下可以忽略不計。 但是，若燈管中的氣體相當稀薄但不是真空，燈管兩端電極上加的電壓足夠高，則電子在向陽極運動的過程中可以得到很大的動能，它們和中性氣體相碰撞時，可以使中性分子電離，即所謂碰撞電離。 同時，在正離子向陰極運動時，由於以很大的速度撞到陰極上，還可能從陰極表面上打出電子來，這種現象稱為二次電子發射。 碰撞電離和二次電子發射使氣體中在很短的時間內出現了大量的電子和正離子。 在外電壓作用下這些電子和正離子向相反的方向運動。 氣體中就有了電流通過。 常見的氣體放電燈，如日光燈、霓虹燈、高壓汞燈、氙燈等的燈管中都充有一定量的氣體，當兩端加上一定電壓時，在氣體中就有電流流過。 在常壓下的氣體是不易導電的，像空氣就是很好的絕緣物質，一般情況下是不導電的。 使這些氣體由不導電變為導電的過程稱為氣體擊穿。 雷雨時天空中的閃電就是空氣被擊穿形成的。 通常情況氣體導電是在稀薄氣體中發生。 常壓氣體不易導電，在比較高的真空中因為電子和離子不易碰到中性粒子，故也不能發生氣體電流。 上述的氣體電離導電均屬自激放電。 但只靠這種碰撞電離不能長久維持自激放電，因為碰撞產生的所有電子都要向陽極運動，到了陽極便停止了。 要想長久地維持放電，必須使陰極不斷地提供電子。 一般陰極均裝有能發射電子的燈絲。

由於大氣壓的作用，液體從液面較高的容器通過曲管越過高處而流入液面較低容器的現象。 它發生的條件是曲管（虹吸管）裡先要灌滿液體，同時高於較高液面的液柱的壓強不超過大氣壓。 例如，汽車司機常用虹吸管從油桶中吸出汽油或柴油；河南、山東一帶應用虹吸管把黃河裡的水引到堤內灌溉農田；在日常生活中，如給魚缸換水等都是。