我们打开一个盒子,看见里面没有什么东西,就说盒子里是空的,我们把一杯水喝光了,也说杯子是空的,其实,这样说并不准确,盒子里和杯子里都充满了空气。
有没有办法看到空气呢?
先说一个简单的方法:将一个玻璃缸或一个水盆装上水,然后把一个杯子杯口朝下按在水里,可以看到,只有少量的水能进到水杯里,是什么东西不让水再进去了呢?是空气!空气占据了杯子里的空间,所以我们“看”到了空气。
春天来了,暖暖的太阳照在原野上,照在屋檐上,你看到了什么?如果你是一个细心人,你会看到田野上、屋檐上似乎有淡淡的影子,袅袅地上升,这是什么?这就是热空气的影子,也就是说你看到了空气的影子。
晚上,在桌子上放一支点燃的蜡烛,让它们距墙60多厘米远,然后把屋里的灯关掉,站在离墙1~2米远的地方,打开一个手电筒,使它的光穿过烛光照在墙上。在蜡烛阴影的上方有一个淡淡的影子不断地摇动,这就是蜡烛上方热空气的影子。
空气是如何脱去了它的“隐身衣”的?原来是因为“热”。在热空气和冷空气同时存在的时候,由于热空气和冷空气的密度不同,所以,光在热空气中和冷空气中的传播速度不同,在热空气中稍快一点。对于光来说,冷、热空气就是两种不同的透明物质。光线行走到它们的交界面上,会发生折射,这和光在空气和玻璃的交界面上的折射类似,玻璃虽然透明,但是在阳光下有影子。上述的实验中,从手电筒中射出的光,由于一部分光受到烛光上方热空气的折射,就再也不笔直地前进,而折向其他的方向,射到墙上的光有的地方多,有的地方少,就会出现一些淡淡的影子。
看见空气的影子有什么用处呢?
原来,汽车、飞机、火箭、子弹等都在空气里运动,它们搅动着空气,形成旋涡,这些旋涡会影响它们的运动,但是这些旋涡看不见,如果能看见这些旋涡,我们就知道如何改进这些运动体的形状,以减少空气的阻力。而利用上述类似的方法就能看见空气的阴影,科学家也正是这样做的,他们从这淡淡的影子里看到了许多东西。