盛夏時節(jié),站在斑馬線等紅綠燈時,你可能會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?
熱浪的形成主要歸因于溫度梯度。在高溫天氣下,地面受太陽輻射迅速升溫,加熱空氣使其膨脹,密度降低,進而上升,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)光線穿過溫度梯度大的空氣層時,會多次折射,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。它利用光在被測流場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)化為光強的變化,從而可視化流場。
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、燃燒過程,檢測吹風(fēng)機性能等。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的空氣流動。而紋影技術(shù)則是一種強大的工具,將不可見的流動元素轉(zhuǎn)化為可見圖像,為科研和工程提供了重要信息。
(據(jù)澎湃新聞)