在品嘗著外酥里嫩的炸雞或濃香四溢的比薩時,不經意間,我們或許會發現沾上油污的餐巾紙逐漸變得透明,如同薄霧般的面紗被悄然揭開。這樣的小插曲在日常生活的餐桌上屢見不鮮,盡管它發生得如此常見,卻很少有人對這背后的奧秘產生好奇。
紙張是一種承載了無數文化與歷史的媒介,當它遇到油脂時,就會上演一出微妙的物理變換。
這種變化不禁引起我們的好奇心:究竟是什么力量,讓本不透明的紙張,在油脂的輕撫下變得幾乎可以透視?油漬為何有能力改變紙張的這一特性。這些問題激起我們探索日常生活中隱含的科學原理的欲望。當油脂與紙張接觸,它填充了紙張纖維間原有的空氣,因為油脂的折射率與紙纖維更為接近,這樣的變化減少了光線在材料界面上的散射,使得紙張顯得更為透明。這一切都是物理學的魔法,是自然界中無數簡單法則相互作用的結果。
◎ 來源|綜合網絡
實驗原理:紙張是由纖維交錯組成的多孔結構材料,現代使用的紙張一般還會在其中添加填料,所以干燥的紙張內部主要是由纖維、填料和空氣三類物質組成的結構。
當光線照射到紙頁時,一部分發生散射,一部分被吸收,另一部分透過紙頁從背面射出,因此理論上講減少散射和吸收都可以使光線更多地透過紙張,從而提高紙張透明度。
而光線的散射能力主要決定于相鄰物質的折射率差。這個差值越小,散射量越低,就越容易透光。就干燥的加填料的紙張而言,其內部存在三種相鄰介質關系,即纖維—空氣,空氣—填料,纖維—填料。散射就發生在這三組散射介質上。
顯然,由于纖維和填料的折射率相近,差值很小,所以光的散射主要存在于纖維—空氣和空氣—填料界面。不加填料的紙張,則只有纖維素—空氣一個界面。所以那些輕飄飄的紙都顯得比較透。
如果紙張這時候沾水,那么界面就變成纖維—水、水—填料、纖維—填料。顯而易見這幾種介質的折射率差相差就更小了,所以紙張會變得很透。當油脂進入紙張纖維后,情況和油就非常相似了。
其實這個原理我們周圍隨處可見,比如人民幣上的水印,用的正是水印光油,之所以看出水印,其實就是加了這種油脂后的效果。
材料:報紙、A4紙、滴管、食用油、杯子
步驟:1.準備一份報紙,再將A4紙鋪在報紙上。
2.往A4紙上滴加若干食用油。
3. 隨著食用油的滴加,油滴逐漸蔓延,不透明的紙張變成透明狀,透過A4紙可以看到報紙上文字。
