在我们生活和工作的大千世界里,层出不穷的物理现象和形形色色的物理问题,不时地呈现在我们面前,让我们去琢磨,去探索,去揭示,去解决。这套丛书共讲述了六百多个物理故事,并且有二百多幅插图。形式新颖活泼,构思精巧,故事跌宕起伏;行文深入浅出,语言自然流畅,插图清晰精美,是青少年学习和了解最新科学知识和高技术的良师益友,是中小学图书馆、班级图书角最佳选配图书。
本书内容翔实,知识准确精到。我们没有作深奥而抽象的理论阐述,也没有用不着边际的奇思幻想来取悦读者,而是从当前的科学技术已经取得的成就出发,推论出若干年后可能出现的各种造福于人类的美好事物和灿烂前景,着力在青少年朋友面前展现一个令人神往、富饶博大的物理知识王国;热情引导青少年朋友步入色彩斑斓、芳香四溢的物理科学百花园,使之目不暇给,流连忘返。
本书从各个方面精选了古今中外物理故事几十篇,对提出的每一种现象,每一个问题,都做了简要的科学的解释。作者期望通过这些引人入胜的故事,不仅向读者介绍一些新知识、新技术,而且还要帮助读者认识身边所发生的一些现象,对已学过的物理知识做进一步的理解,乃至灵活运用这些知识去揭示一些奥秘,解决生活和工作中碰到的一些实际问题。作者努力使书里讲述的故事耐人寻味,以培养读者对物理学这门学科的浓厚兴趣,只有这样,才能够更自觉地去深入领会物理学所涉猎的各种知识。本书为读者讲述光电学的故事。
奇特的电子蛙眼
青蛙,动作异常敏捷,善于跳跃,是捕虫的能手,是庄稼的卫士。青蛙也就是我们常说的田鸡,我国从南到北到处都有,种类繁多,不过,最常见的还算是黑斑蛙、金钱蛙、泽蛙、虎纹蛙、沼蛙和林蛙等几种。
青蛙靠肺呼吸,能以陆地为家,它的幼虫蝌蚪,用鳃呼吸,只能在水中生活,所以青蛙属水陆两栖的脊柱动物。蛙类以各种昆虫为食,是农业害虫的主要天敌。生活在田野的青蛙,主要捕食水稻螟虫、叶蝉、夜蛾和蚊、蝇等害虫。青蛙捕食害虫的本领非常独特。它的口腔宽阔,舌软多肉,表面经常有一层滑润的黏液。更有趣的是,舌根长在下颚的前缘,跟人的舌头相反。另外,青蛙还长着粗壮有力善跳能跃的后腿,一旦发现害虫,就跃身而起,舌头突然伸出,把害虫很快卷到嘴里,而且可以说百发百中。依靠这种出色的捕虫本领,一只黑斑蛙每天可捕食害虫九十多只,一只泽蛙每天可捕食害虫二百多只。一年里,就拿它的活动期有8个月计算,一只黑斑蛙可消灭害虫21600只,一只泽蛙可消灭害虫48000只。如果每亩稻田有600只青蛙,则防治螟虫的效果比施1500克甲六混合粉的效果还好。所以,古今中外,人们都特别保护这种可爱的小动物。在瑞十的公路旁,有专门为青蛙让路的标志,提醒司机,行车留神,切不可随便伤害它们。
春天,青蛙出洞,开始繁殖后代。雌蛙、雄蛙在交配产卵时,雄蛙因有鸣囊,能发出“咯、咯”的求偶叫声,雌蛙无鸣囊,闻声而来。我国劳动人民总结出的通过蛙声判断附近青蛙的多少,预测年景的好坏的经验,是有相当科学根据的。明代著名医药学家李时珍在《本草纲目》中对青蛙已有“农人占其声之早晚大小以卜丰歉”的记载。宋代著名爱国词人辛弃疾在《西江月·夜行黄沙道》中有“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”之句,更把丰年和蛙声紧密地联系在一起。
在人们赞颂青蛙的时候,观察到一个耐人寻味的瑙象:一只青蛙蹲在荷叶上,鼓起眼睛望着前方。这时有两只蚊子飞来,青蛙张开嘴迅速用长舌头粘住一只吞下肚去;与此同时,另一只蚊子慌忙落在荷叶上不敢动了。咦!青蛙怎么不去捕捉它呢?难道它吃饱了?不是。原来,秘密在青蛙的眼睛上。科学家揭示了蛙眼的秘密。
青蛙的眼睛构造很特殊。蛙眼里有好几种视神经纤维,像几张感光的照相胶片,显映出昆虫几种不同的图像。这几种视神经纤维同时工作,它们像一台台检测器,有选择地检取图像,送到脑的视觉中枢,经过脑分析,青蛙就得到了立体感很强的综合图像,并迅速判断出现在眼前的是什么物体。蛙眼还有一个地方与众不同,它只袭击运动着的昆虫,对静止不动的昆虫则视而不见。因此,在青蛙的周围放一堆死蚊子,它即使十分饥饿,也看不见,不去吞食。
我们知道雷达能监视入侵的飞机、导弹、坦克等,但如干扰太多,雷达识别目标要用很长的时间,也不会区别真假,如果在雷达上安装类似蛙眼的仪器,那么雷达定会发挥更大的威力。科学家经过研究,终于实现了愿望,制造出了理想的“电子蛙眼”。
电子蛙眼不仅能迅速地确定目标的位置、运动方向及速度,还可识别真假目标,及时地给予致命的反击。
将电子蛙眼安装在飞机场,可以监视飞机的起飞、降落和空中的活动。一旦发现两架飞机在同一航线上飞行,有可能相撞的危险时,电子蛙眼会立即发出警报,防止发生事故。如果飞机偏离航道,电子蛙眼也会发出信号,使地面指挥员能及时纠正飞机的航向。科学家还模仿蛙眼研究成功一种卫星跟踪系统,能跟踪人造卫星,随时接收人造卫星搜集到的情报。P11-13
在刚刚步入的21世纪里,世界各国经济乃至综合国力竞争的关键是科技实力,竞争的焦点是高技术及其产业。可以预料,21世纪高技术及其产业的发展将更加迅猛,并将给人类社会经济发展带来重大的影响。
今后十几年或更长的一段时间,是我国现代化建设的重要时期。在这个关键时期,不了解科学发展进程,不懂得高技术,就不能了解我们的世界和我们可能面临的未来。那么,眼下前沿科学处在一个什么样的水平?21世纪又将是个什么样?人类未来的前景如何?诸如此类人们渴望了解的问题,在科学技术日新月异的今天,就更加富有魅力,更加诱人了。
为了有所准备地迎接并顺利地走过机遇与挑战并存的21世纪,为了适应青少年——21世纪的主人渴求掌握科学、了解高技术的强烈愿望,并适应素质教育的要求。我们不失时机地推出了面向中小学生的《精彩物理故事丛书》。这套丛书共分为10册,分别是:《力学故事——昂热桥惨案》《光电学故事——电子警犬》《核物理故事——天葬核废料》《电磁学故事——遇难者的救星》《核武器故事——“小男孩”摧毁一座城市》《声学故事——寒山寺的钟声》《天体物理故事——恒星在飞驰》《引力学故事——向地球引力宣战》《声波学故事——征服无声世界》《航天故事——圆了千年飞天梦》。它们既囊括了力学、热学、电学、光学、声学、原子物理、天体物理的基本知识,也广泛地涉猎了物理学方面的最新知识、技术及其发展动向,还提出了一些尚未解决的物理问题,以激发青少年朋友对物理学的兴趣、爱好,有助于学习、理解、精通物理学这门课程。
这套丛书,讲述了六百多个物理故事,并且有二百多幅插图。形式新颖活泼,构思精巧,故事跌宕起伏;行文深入浅出,语言自然流畅,插图清晰精美,是青少年学习和了解最新科学知识和高技术的良师益友,是中小学图书馆、班级图书角最佳选配图书。
这套丛书共计一百多万字,作者努力做到内容翔实,知识准确精到。我们没有作深奥而抽象的理论阐述,也没有用不着边际的奇思幻想来取悦读者,而是从当前的科学技术已经取得的成就出发,推论出若干年后可能出现的各种造福于人类的美好事物和灿烂前景,着力在青少年朋友面前展现一个令人神往、富饶博大的物理知识王国;热情引导青少年朋友步入色彩斑斓、芳香四溢的物理科学百花园,使之目不暇给,流连忘返。倘若青少年朋友能够从阅读这套丛书中获取乐趣,学会物理知识的灵活运用,并能触类旁通,我们将不胜欣忭。
于今昌
2006年8月