剛過飯點(diǎn)，小編閃擊可樂！

你是否想過

閃光燈的強(qiáng)光

除了能被我們看見

還能不能帶來

聽得見、摸得著的變化？

今天，我們就用幾種常見材料

帶你看看閃光燈

截然不同的另一面！

實(shí)驗(yàn)器材

黑色卡紙、黑色塑料袋、不銹鋼盆、閃光燈、所標(biāo)杯

安全提示：實(shí)驗(yàn)過程中閃光燈會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)光和局部高溫，請(qǐng)勿直視閃光，也不要長(zhǎng)時(shí)間接觸易燃材料。

實(shí)驗(yàn)步驟

將不銹鋼盆倒扣在桌面上，把充好電的閃光燈對(duì)準(zhǔn)盆底，二者之間保持約一到兩厘米的距離，注意不要直接接觸盆底。開啟閃光后，可以發(fā)現(xiàn)：不銹鋼盆會(huì)在閃光瞬間發(fā)出清脆的聲響。

將閃光燈緊貼黑色塑料袋表面，開啟閃光后再將其移開。此時(shí)可以看到：

塑料袋被照射的位置出現(xiàn)穿孔，洞口邊緣出現(xiàn)局部熔融或收縮的痕跡。

隨后，將兩層黑色塑料袋疊放在一起，再把閃光燈壓在上方，重復(fù)上述操作。可以觀察到：兩層塑料袋在被照射區(qū)域粘連在一起，局部材料發(fā)生熱熔，接觸面結(jié)合。

第三步：

將閃光燈直接壓在黑色卡紙表面，閃光后迅速抬起。可以觀察到被照射區(qū)域立即冒出一縷白煙。

原理解說

為什么黑色塑料袋會(huì)破洞、黑色卡紙會(huì)冒煙？

這是因?yàn)檎障鄼C(jī)用的大功率閃光燈能在極短的時(shí)間內(nèi)（比如小編用的閃光燈設(shè)置的閃光時(shí)間為1/20000秒）發(fā)出極其強(qiáng)烈的光，釋放巨大的能量，瞬時(shí)功率可達(dá)上萬瓦。

相機(jī)用的閃光燈

而黑色的物體幾乎不反射光，吸收光的能力強(qiáng)。當(dāng)閃光燈緊貼黑色塑料袋和黑色卡紙閃爍時(shí)，它們瞬間吸收了大量的光能，并轉(zhuǎn)化為熱能。

塑料袋的熔點(diǎn)較低，瞬間的高溫直接把局部燙熔化了，所以會(huì)破洞。兩層塑料袋疊在一起時(shí)，接觸面融化后再冷卻，就緊緊粘在了一起。

黑卡紙遇到瞬間的超高熱量，表面纖維被高溫烤焦，于是就發(fā)生了輕微的燃燒現(xiàn)象，冒出了一縷白煙！（博物館通常不允許用閃光燈拍照的原因也類似，高能量的強(qiáng)光容易加速字畫、絲綢、古籍等文物老化。）

那么，不銹鋼盆為什么會(huì)發(fā)出聲響？

小編閃擊辦公室！

原理也是類似的。當(dāng)強(qiáng)烈的閃光打在不銹鋼盆底時(shí)，雖然金屬表面會(huì)反射很多光，但依然會(huì)吸收一部分光能并瞬間變熱。盆底表面突然受熱膨脹，也就是在極短的時(shí)間內(nèi)猛地向外拱起一下，然后又回彈——這效果相當(dāng)于盆底被敲了一下——在鐵盆中激發(fā)了一個(gè)彈性波，使鐵盆振動(dòng)起來，發(fā)出“當(dāng)”的一聲！

小 編閃擊垃圾 桶！

這種現(xiàn)象被稱為光聲效應(yīng)。一些更有趣的例子是，用PWM（脈沖寬度調(diào)制）調(diào)光的強(qiáng)光手電筒照射金屬板、蝴蝶翅膀時(shí)，會(huì)發(fā)出微弱的嗡鳴聲。這也是因?yàn)榭焖匍W爍的強(qiáng)光使材料持續(xù)振動(dòng)發(fā)出了聲音。感興趣的同學(xué)們可以自行嘗試。

PWM強(qiáng)光手電筒照射蝴蝶翅膀發(fā)出嗡鳴聲 | 來源：萌萌的自然卷@b站

光聲效應(yīng)最早是在1880年由科學(xué)家貝爾（就是發(fā)明電話的那個(gè)貝爾）發(fā)現(xiàn)的。他發(fā)現(xiàn)閃爍的光束照射密封容器中的物質(zhì)時(shí)，可以檢測(cè)到聲波信號(hào)。據(jù)此，他還發(fā)明了“光話”（photophone），不過由于實(shí)用性不如電話，并沒有流行開來。

“光話”（photophone）

現(xiàn)在，光聲效應(yīng)可以被用于醫(yī)療成像中。用脈沖激光照射成像部位，使組織發(fā)生熱彈性膨脹，發(fā)出超聲波用于檢測(cè)。血紅蛋白、血氧飽和度等均會(huì)影響組織的光吸收能力，從而改變超聲信號(hào)的強(qiáng)度，可以反映一些病理學(xué)信息。此外，光聲效應(yīng)還可以應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、呼氣分析、測(cè)量材料性能、無損器件探測(cè)等各個(gè)領(lǐng)域。

醫(yī)學(xué)光聲成像 | 來源： 醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室

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編輯：余蔭鎧 & 王驍天