盛夏時(shí)節(jié),站在斑馬線等紅綠燈時(shí),你可能會(huì)看到馬路中間熱浪翻滾,景象扭曲,這并非中暑眼花,而是正常的物理現(xiàn)象。那么,這背后的科學(xué)原理是什么呢?
熱浪的形成主要?dú)w因于溫度梯度。在高溫天氣下,地面受太陽(yáng)輻射迅速升溫,加熱空氣使其膨脹,密度降低,進(jìn)而上升,冷空氣則下降。這種密度變化影響光的傳播速度,導(dǎo)致光線折射。當(dāng)光線穿過(guò)溫度梯度大的空氣層時(shí),會(huì)多次折射,使看到的物體位置和形狀發(fā)生變化,形成熱浪的視覺(jué)效果。
這種折射現(xiàn)象在紋影技術(shù)中得到了應(yīng)用。紋影技術(shù)是一種觀察流體行為的光學(xué)方法,其原理與馬路上看到的熱浪現(xiàn)象相似。它利用光在被測(cè)流場(chǎng)中的折射率梯度與氣流密度成正比的原理,將流體密度的變化轉(zhuǎn)化為光強(qiáng)的變化,從而可視化流場(chǎng)。
紋影技術(shù)廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和工程領(lǐng)域,如觀察筆記本電腦散熱、燃燒過(guò)程,檢測(cè)吹風(fēng)機(jī)性能等。高溫天氣下的空氣熱浪,是光與物質(zhì)相互作用的典型例子,讓我們看到了原本看不見(jiàn)的空氣流動(dòng)。而紋影技術(shù)則是一種強(qiáng)大的工具,將不可見(jiàn)的流動(dòng)元素轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)圖像,為科研和工程提供了重要信息。
(據(jù)澎湃新聞)