走近科学:为什么厕所总是没有信号?| No.235

  相信很多人都有上厕所玩手机的习惯

  那大家一定听说过这个“都市怪谈”

  手机在厕所的隔间里总会信号很差

  这背后究竟蕴藏什么玄机?

  今天我们就来为大家揭秘

  Q1微波炉门上为什么会有金属网格,有什么作用呢?by 匿名

  答:

  微波炉使用波长为12.24cm的电磁波(属于微波频段)加热食物。食物中的水分子在微波的驱动下发生振动,将电磁场的能量转化为热能,高效地加热食物。但也正是其强烈的热效应,微波可以对生物组织造成很大的损害。因此人们在微波炉的观察窗上安装金属网格以防止电磁波泄露。在良导体中电磁波迅速衰减,由于金属网格的间隙远小于电磁波的波长,电磁波也难以从间隙中透射出,因此当微波入射在金属网格上时大部分发生反射,金属网格起到对微波的屏蔽作用。

  by 乐在心中

  Q.E.R.

  Q2哪些材料可以做保险丝?选用保险丝要注意哪些问题呢?by 匿名

  答:

  保险丝的作用是当电路中电流过大时,能够发热熔断使得电路断开进而保护电路。因为导线发热功率为I²R正比于电阻R,所以原则上来说保险丝材料需要电阻率高而熔点较低。生活中常用的保险丝材料是铅锑合金等低熔点合金。

  保险丝的参数有很多,具体来说比较重要的几个参数是:1、工作环境温度和脉冲电流,这两个参数可以认为体现保险丝的质量,工作环境温度宽、脉冲电流大,保险丝更不易老化,能使用的时间也会更长;2、额定电压、额定电流和外型尺寸,这三个参数体现实际需要,简单来说就是用电功率比较大就选承载电流能力比较大的保险丝;3、熔断特性,这个参数体现为电流过载以后保险丝熔断需要的时间,也是实际应用中需要重点考虑的参数。最后,真买保险丝的时候还是咨询一下销售人员的意见,以免出现安全事故。

  参考资料:保险丝基本知识材料介绍资料

  by Alan

  Q.E.R.

  Q3为什么卫生间的信号特别差?by 海绵纸

  答:

  卫生间信号差并不是绝对的,只能说卫生间的信号通常很差,毕竟卫生间和卫生间不能一概而论,我曾经在极度愤怒的情况下把路由器直接装进卫生间,收获了满格的Wi-Fi信号。

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  实际上,无论是Wi-Fi信号还是移动网络信号,本质上都是电磁波,电磁波在传播过程中会发生散射、反射或者被吸收,这就是信号变差的原因。

  然后我们再来看卫生间,它简直和信号命里犯冲啊!

  首先卫生间往往距离路由器较远(毕竟谁也不会整天呆在卫生间里,路由器肯定是放在最常呆的地方),信号传播距离远;其次,卫生间往往面积小而封闭,信号到达卫生间要穿过的墙较多,水泥砖石本身对信号就具有中等的吸收能力,有的卫生间墙体还是承重墙,承重墙中的金属结构简直是信号杀手,屏蔽信号能力贼强;本来墙多倒也还能接受,毕竟电磁波穿不过去还可以“绕”过去,电磁波的衍射可以让墙后依然能收到信号,不过衍射也是要有与信号波长相近(米的数量级)的“缝”的,可卫生间一般只有一个门,再可能还有一个排气用的小窗(应该不会有人在卫生间装落地窗吧

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  ),连绕过去的路都没有。

  当然,没有不好的卫生间,只有不好的设计,不如你也跟我一样,把路由器装进卫生间试试?

  by 霜白

  Q.E.R.

  Q4为什么高温可以非常高,而低温的极限却只有-273.15℃?by 匿名

  答:

  物体的温度本质上是反应原子分子等微观粒子的热运动的剧烈程度,理论上最高温度没有上限,当然也有说法认为普朗克温度,也即1.426833×10³²K是温度上限,这是宇宙大爆炸第一瞬间的温度,高于此温度实际不存在。而最低温度-273.15℃,即0K(绝对零度),就是微观粒子完全静止下来的温度,至于这个温度为什么大小为-273.15℃,这只是我们选择一种温度定义标准(温标)而已,即我们把水的三相点温度定义为273.16K。经典理论上这个最低温度是无法到达的(热力学第三定律),或者说要无限步降温才能达到。但我们可以不断接近绝对零度,制冷技术是从日常生活到科学研究都非常重要的技术,传统上利用蒸发吸热来制冷,已经可以通过液氦来达到1K左右低温,激光制冷和磁熵制冷等技术已经把低温推向nK(10-9K)的量级。

  by Alan

  Q.E.R.

  Q5为什么相同视力在黑暗处相比明亮处看东西会更加模糊?by O.W.

  答:

  人和大部分动物的视觉形成都是依靠着视锥和视杆细胞(参考No.220 Q8),其中视锥细胞和视杆细胞在结构和功能上均有不同。

  视杆细胞对光极为敏感,可以很好的响应弱光信号。我们在黑夜中视力基本都依赖于视杆细胞发挥作用,但遗憾的是视杆细胞不能分辨色彩,并且视杆细胞的分辨率更低。

  视锥细胞则可以很好的分辨色彩,且有着极为优异的空间分辨率,我们对于色彩的感知和日间视力更多的依赖于这一类细胞,但它们在弱光下基本无法发挥功能。

  人类在进化的过程中更加适应于日间活动(所以我们晚上基本都在睡觉),视网膜相应的拥有更多的视锥细胞(集中在中央凹),从而在日间获得更好的色彩感知和分辨率。而低比例的视杆细胞使人类在夜晚,仅能在弱光下看到物体的轮廓。于是在弱光条件下,对相同物体的观察不仅缺失了色彩还降低了分辨率,这就是提问者所说的“相同视力在黑暗处相比明亮处看东西会更加模糊”。

  当然还有更为极端的,大多数鸟类缺乏视杆细胞,拥有更多的视锥细胞,所以鸟类在白天的视力极佳,而在晚上则非常差。例如,家鸡在晚上基本就是瞎子,嗯,就是连模糊的轮廓都没有了。

  by 某大型裸猿

  Q.E.R.

  Q6为什么打哈欠时很难听清外界声音?by 匿名

  答:

  当外界发出声音时,声音会经过外耳道,传至鼓膜,引起鼓膜的振动,然后听小骨(包括锤骨、砧[zhēn]骨和镫骨)再将这样的振动信息传至耳蜗,耳蜗将振动信号转换为大脑可接受的神经电信号,将其传至大脑。这就是人听觉形成的机制。而人在打哈欠时很难听清外界声音,就是因为鼓膜振动这一个环节出现了问题。

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  图源网络

  鼓膜将外耳和中耳完全分割开来,因此鼓膜想要自由的振动,就要求两侧气压相等,外耳直接与外界连通自不必说,鼓室(鼓膜内部的一个小空间)内的气压是怎么调节的呢?答曰:鼓室通过咽鼓管与鼻咽部相连,从而调节内部气压。为了保证鼓室内部免于各类鼻咽部液体的侵扰,人的咽鼓管中会有一个瓣膜,从而实现液体、气体通过的单向性,但这种单向性并不绝对,人在打哈欠时,由于各类肌肉的联动,瓣膜打开,气体就可以通过咽鼓管,这使由于人短时间吸入大量气体,会导致鼓室内的气压短暂上升,鼓膜就像一个被吹胀了的气球,便无法自由的振动了,所以造成人短暂的听觉的下降。不过一般哈欠还没打完,鼓室内的气体就会逸散出去,鼓膜内外的气压就会重新达到平衡,人的听觉就恢复了。

  同时鼓膜的振动同样与名为“鼓膜张肌”的肌肉有关,鼓膜张肌的收缩增大鼓膜的张力使鼓膜绷得更紧,这样鼓膜振动幅度就会变小,同样会导致听觉的下降,这个功能本来是人用来保护自己在高音量环境下的耳朵的,但打哈欠同样会引起该肌肉的收缩。

  以上两种作用都导致了人在打哈欠时难以听清外部声音。

  参考文献:

  咽鼓管的有怎样的结构特点?

  Luis Miguel Ramírez, Ballesteros L E , Sandoval G P . Tensor tympani muscle: strange chewing muscle[J]. Medicina oral, patologia oral y cirugia bucal, 2007, 12(2):E96-100.

  by 前进四

  Q.E.R.

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