你好~大家好~這里是物理所科普電臺~隨著春雨的洗禮，春天正式到來了~說到春天，趙忠祥老師的聲音不自覺地傳入我的耳邊：春天是溫暖的鮮花盛開。 一切都在復蘇，又到了……不，我們回到正題吧！ 又到了頑皮的孩子們精力充沛、滿院子歡樂的季節！
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說起調皮的孩子，小時候，我是一個調皮的孩子，趕雞趕狗，進屋拆瓦片，還帶著朋友砸我家的窗戶。 我很調皮，給大人帶來了麻煩。 那時，我為自己感到非常自豪。 可惜那時的我還太小，并不知道這個世界上的一切都已經暗中標好了價格。 長大后，我遭受了命運無情的報復。 我身邊調皮的孩子往往比其他人多很多倍。 我把這種情況命名為“頑皮兒童聚集定理”，即頑皮兒童在一群成年人中總能被區分開來。 曾經是他的同類，很快就和這個同類混在一起，把他纏得暈倒。 而且，奇怪的是，我常常只遇到一種頑皮的孩子——那就是被稱為“十萬個為什么”的問題男孩。 這種頑皮的孩子對一切都感到好奇，對一切都有疑問。 它們經常包括“如果我對站在樹后的你使用阿瓦達索命，你會活下來嗎？”、“為什么當你在鏡子里看到我時，我看起來這么帥？”、“為什么當我把它們放進去時，我的腳會彎曲”水？”、“為什么陽光下的氣泡是五顏六色的？” “為什么天空是藍色的？” “怎么才能拍出神降臨的樣子呢？” 對于這些奇怪的問題，常常被我的機智問得瞠目結舌，我深深感受到調皮的孩子是多么的強大和可怕。
我也思考過這些調皮孩子的問題有什么共同點。 經過一段時間的研究，我發現他們的問題都可以用光學理論來解釋，并且是內在自洽的。
為什么它們都與光有關？ 也許是因為頑皮的孩子們受限于年齡，知識儲備不是很高，而光正是我們出生以來見過最多的東西（“見得最多”在這里真是一個好詞），所以我特意編寫本教程，是為了快速解答“問題青少年”90%的怪異問題，讓他們不敢再輕易提問。
光沿直線傳播
第一個答案“如果我對站在樹后的你使用阿瓦達索命，你的生存機會有多大？”
看過電影的人都知道，阿瓦達索命實際上是一道綠燈。
光到底是什么？ 古希臘人信奉“四元素論”，認為世界是由水、火、氣、土四種元素組成，而光就是人眼發出的火元素。
不得不說，說到這里，很多頑皮的孩子都心滿意足了。 因為這可以解釋為什么我們睜著眼睛能看東西，而閉上眼睛卻看不到； 但它無法解釋為什么我們在黑暗的地方即使睜著眼睛也看不到東西。
這給我們帶來了小孔成像實驗，這是非常容易做到的。
用一塊有小孔的板將其擋在墻壁和物體之間，物體的反射就會在墻壁上形成。 我們將這種現象稱為孔成像。 通過前后移動中間板，墻上圖像的大小也會發生變化。 這種現象說明了光沿直線傳播的性質。
基于此，阿瓦達索命的綠光充其量只是一種能量更高的激光。 能量雖然大，但也必須滿足光的基本性質。 所以它必須先直接擊中樹，然后穿透樹，才能傷到樹后面的我。
光的反射
在回答“為什么你在鏡子里看到我時我這么帥？”這個問題之前，我們首先需要了解以下事實。 事實上，我們只能通過兩種方式來認識自己的外貌：成像設備（相機）或鏡子（鏡子，水面）。
你感覺自己變得更帥/更漂亮了，主要是兩種方法得到的結果不同。 鏡子似乎給你的感覺更好，或者你覺得自己不上鏡。
這兩種方法都有一個基本條件，那就是光的反射。
當光線照射到物體上時，一般有兩種反射情況：“鏡面反射”和“漫反射”。 日落后仍然可以暫時看到物體，因為空氣中的灰塵會引起光的漫反射。
實際物體反射的光通常是鏡面反射和漫反射的組合。 每個部分的光強其實是不一樣的。 需要注意的是，這里會出現灰色區域。
這體現在人的臉上：當光線照射到你的臉上時，如果臉部有棱角，由于反射不良，邊緣會出現灰色區域。 拍照時，大腦會選擇性地忽略這個灰色區域，這可能會導致照片中你的臉看起來更小/更苗條。 這對于臉肉肉的同學來說就比較悲劇了，因為你的臉反光非常好，而且照片里沒有灰色區域，看上去就是一張大臉……
也就是說，人眼看到的物體是有深度的、立體的、整體纖細的。 機器只會忠實地記錄并且會顯得很胖。
光的折射
“為什么我的腳一放進水里就會彎曲？” 這不得不說的是一位不務正業的名人——費馬先生。 這位同志是法國富二代，是那種富家大盜。 當時，法國最重要的職業是律師。 費馬一想通，就給兒子買了律師資格，所以費馬還在上學的時候就已經是費馬律師了。
據說他的余生應該像其他富二代一樣，吃喝玩樂，欺男霸女。 但這個費馬玩弄東西有點迷失了，而且他玩的東西很不尋常。 當別人喜歡賽馬、跳舞時薄膜干涉，費律師卻喜歡玩數學和物理。
他看到前人在光的性質上做了大量的工作。 那么多書籍和文獻只描述了光直線傳播和光折射這兩個定理，讓人頭疼。
他想，折射不就是一條捷徑嗎？ 走路找捷徑并不傻，一定是捷徑。
就這樣薄膜干涉，別人為這兩個性質寫了幾十萬字，他最后卻用一句話概括了：“光總是走最短路線。”
孩子們，你們一定要感謝費馬。 為了減少你以后的背誦任務，他做了很多事情。
光的衍射
回到阿瓦達索命的問題，如果那個無理取鬧的頑皮男孩想讓我死在那綠光里，而我躲在樹后瑟瑟發抖，我該怎么辦？ 當然，由于衍射，這也是可能的。
之前有人說過，光是沿直線傳播的，但這并不愚蠢。 有時是小偷。 當它遇到障礙物時，它會繞過去。 這種性質稱為衍射。 最常見的例子是，電線桿在陽光下沒有影子。
如何理解衍射？ 意大利數學教授格里馬爾迪做了一個實驗。 他讓一束光穿過兩個小孔，然后照射在暗室的屏幕上。 他發現投影的邊緣有一個明暗條紋的圖像。 格里馬爾迪立即想到了水波的衍射（大家應該在中學物理插圖中看到過這一點）
于是他提出光可能是一種類似于水波的波。 這是最早的光波動理論。 為了強調這一點，出現了光是波的理論。
光的干涉
你可能聽說過鄧紫棋的泡沫。 聰明的孩子會問：“為什么陽光下的泡沫是五顏六色的呢？” 這實際上是光的薄膜干涉現象。
我們都知道普通物質是相加的，1+1必須等于2； 一滴水加一滴水一定是兩滴水，并且不會一起消失。
但正如我之前所說，只是波動不同。
普通的波浪有波峰和波底。 如果兩個波相遇并且都處于峰值，那么疊加的波將達到峰值的兩倍。 如果它們都位于波谷，則疊加結果將是兩倍深的波谷。
但是等等，如果一波恰好處于頂峰而另一波恰好處于低谷怎么辦？ 答案是它們相互抵消。 如果兩個波在這種情況下相遇（物理學中稱為“反相”），那么它們重疊的地方，波將像鏡子一樣平坦，既沒有峰也沒有谷。 就像一個人把你拉到左邊，另一個人用同樣的力量把你拉到右邊。 結果就是你會站著不動。
光散射
最后我們來談談“怎樣才能讓自己看起來像從天而降的神”？
這也太自戀了吧，孩子！
這還是和光有關的。 我們來介紹一個神奇的方法，叫做“耶穌光”。 使用這種方法，你會有一種神降臨的感覺。 為什么？ 其實就是物理學中的丁達爾效應，也有人稱之為云光。
其實這個問題和“為什么天是藍色的”和“為什么海是藍色的？”一樣，都是由于光的散射造成的。
當我們玩水槍的時候，你會發現打到別人身上的水會濺到你身上。 其實你也可以把光理解為你吐出的一束水。 當它碰到空氣、液體和膠體時，會出現瑞利散射（天空的藍色）、拉曼散射（大海的藍色）和丁散射。 達爾效應（云光）。
其實，當你寫到這里的時候，你可能也明白了，這篇文章其實是以“治病”的名義借給調皮的孩子的，解釋了光的一些最基本的特性。
事實上，我們人類對光的認識和研究，也確實像孩子一樣經歷了上述過程。 希望大家能夠體會到圣賢傳授知識的不易，將這些智慧的結晶代代相傳。
好啦~我已經給你制服頑童的方法了，帶領他走上科研的不歸路！ 接下來，去哪里生孩子是你自己的事~請加油~下一期再見~
參考
1.拉塞爾. 西方哲學史[J]． 2005年。
2.歐幾里得。 “反射光學”。
3.費馬。 <Ad Locos et soli-dos>。
4.笛卡爾。 《方法論》。
5.程璐。 薄膜干涉條紋的局域化[J]. 大學物理，1982，1(6)：8-13。
6.沉元讓。 非線性光學原理第1部分[M]． 科學出版社，1987。
7.曹天元。 量子物理史[M]． 遼寧教育出版社，2008。
