天空中无数的星星，是和太阳一样的发光天体。在晴朗的夜晚，我们看到的是一 闪一闪的星星，这是为什么？原来这是光的折射造成的。
由于重力的影响，包围地球的大气密度随高度而变化；另外，由于气候的变化， 大气层的各处又在时刻不断地变化着，有时紧密，密度就大些，有时稀疏，密度就小 些。这种大气的物理变化叫做大气的抖动。由于大气的抖动便引起了空气折射率的不 断变化。我们观望某一星星时，星光穿过大气层进入眼睛，于是看到了星光。之后由 于大气的抖动，使空气折射率发生变化，星光传播的路径便发生了改变，这时星光到 达另一地点，我们站在原来的地方就看不见它的光了，便形成一次闪烁。大气的抖动 是时刻不停的，并与气候密切相关。一般大气抖动明显地改变大气折射率而形成一次 闪烁的时间间隔是1-4秒，所以，我们观望星空时，看到的星光是闪烁的了。
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光在媒质中传播时，总爱走捷径。当它从一种均匀媒质进入另一种均匀媒质时， 譬如从空气到水或者由水到空气，由于光在这两种媒质中的传播速度不同，到了分界 面上便转个弯，沿一条折线跑。光在传播过程中的这种转折现象，叫做光的折射。人 之所以能够看清楚周围的事物，就是因为我们的眼睛能够折射光线，在视网膜上形成 一个清晰的像的缘故。
65.红、绿、黄三色的学问
指挥交通的红绿灯，为什么用红色表示停止、禁止，用绿色表示安静与安全，用 黄色表示请注意有危险呢？
红绿灯还包含有更重要的光学道理。我们知道，太阳光包含着红、橙、黄、绿、 蓝、靛、紫七色光，它们的波长各不相同，因而在传播过程中的穿透能力也不一样。 其中红光的波长最长，能穿过细小的微粒，像雨点、灰尘、雾珠；紫光波长最短，穿 透本领比较小。当太阳光照到细小的微粒上时，就要发生散射现象，不同波长的光， 散射情况也不同。波长较短的光，像紫光、蓝光等，很容易被散射掉，不能绕过微粒 ;而波长较长的红光则不易散射，所以在有薄雾的天气，我们看到的太阳是红的。
雨天、雾天和有风沙的日子，人们仍能清楚地看到公路上的红绿灯，避免了许多 交通事故的发生。
根据光学原理人们制定了一些特定的色彩标志，告诉人们应该怎样做和不应该怎 样做，这就是安全色标。我国已制定了包括禁止、警告、消防、强制及安全信息等五 类色标，对红、黄、蓝、绿安全用色的含义及用途作了明确规定。
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人眼对不同颜色的视觉反应和习惯是不一样的。绿色总给人以柔和、舒适的感觉 ,可以降低中枢神经的兴奋。绿色的墙壁和窗帘和谐悦目，可以使人的眼压下降，工 作能力加强。黄色和红色则给人以温暖的感觉，可以促进人的血液循环，增加食欲。 另外，蓝色有镇静作用，可以降低人的血压；褐色则可使低血压患者血压上升；而紫 色对孕妇有安慰作用。
66.指南针的原理
指南针是一根用人造磁铁制成的磁针。它的一端指南，一端指北。指南的那端叫 南极，也叫S极；指北的那端叫北极，也叫N极。指南针的两极为什么总是指向南北呢 ?
原来，每一个磁体都有南极和北极，这两个磁极是磁性最强的部分。如果把一根 条形磁铁的北极靠近磁针的北极，可以看到它们互相推斥；把条形磁铁的南极靠近磁 针的北极，可以看到它们互相吸引。这表明同名磁极互相推斥，异名磁极互相吸引。
地球本身就是一个巨大的磁体，它的南极和北极位于地球的两端。根据磁极之间 互相作用的规律，指南针的北极与地磁的南极互相吸引，指南针的南极与地磁的北极 互相吸引。所以，指南针静止时，它的北极总是指向地球的北端，南极指向地球南端 .
不过，指南针并不指向地球的正南和正北。
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公元11世纪，我国科学家通过长期的观察发现，指南针的指向并不是地球的正南 和正北，而是略微偏离一点。也就是说，地球的两极和地磁的两极并不重合。地磁的 N极在地理南极附近，地磁的S极在地理北极附近。意大利航海家哥伦布横渡大西洋时 （1492），才观察到这一现象，比我国科学家发现要晚400多年。
67.爱因斯坦讲的故事
爱因斯坦为了说明狭义相对论，他讲了这样一个故事：在未来的某一个时间，有 一对20岁的双生子，参与了一项宇宙航行计划。双生子中的一人乘宇宙飞船到非常遥 远的地方去旅行，并以每秒29万公里的速度飞行；另一人留在基地进行观察。50年以 后，留在基地的人变成了一个弯腰弓背、白发苍苍的老人，当他去迎接回基地的兄弟 时，发现弟弟还是一个30多岁的年轻人！这就是说，虽然地面上的时间已经过去了50 年，但对弟弟来说，却只是过去了十几年！
狭义相对论向人们表明，在高速运动中钟表将放慢脚步。其实，人体本身就是一 只活的钟表，当人以接近光的速度运动时，心脏会跳得很慢，其他生理过程也放慢节 奏，也许消化一顿饭的食物要经过一年时间，两顿饭之间要经过若干年时间。由于生 理过程速度减小，年龄增长就慢得多了。因此，在狭义相对论的数学方程式中，存在 着人们梦寐以求的青春之泉。
68.温室效应带来后患
全世界数以千万计的大小烟囱正在没完没了地向空气中排放大量二氧化碳。每年 的排放总量达100亿吨，相当于火山爆发所释放二氧化碳的300多倍。二氧化碳能相当 厉害地吸收红外线。这意味着当大气中有大量二氧化碳存在时，它就会阻止热量在晚 间从受太阳加热过的地球散逸出去，结果热量便积聚起来，就像温室的玻璃能积聚室 内的热量一样，人们把这称作”温室效应“.根据美国物理学家的研究，1900~1965年 ,地球大气中的二氧化碳含量已增加了大约10%,到2000年可能再增加10%,这种温室效 应将使地球的平均温度每100年升高1.1℃（根据现有记录，地球的平均温度确实是按 这个速度上升的）。如果温度继续按这个速率上升，大陆上的冰川在一二个世纪内可 能会因为加速融化而全部消失，那时，全世界海洋的水位就会上升60米。对人类来说 ,这将是一场灭顶之灾。
69.静电为人类服役
提起静电，人们往往想到它许多的危害，然而掌握了静电的规律，它会为人类做 许多有益的事情。
现在大家都很注意保护环境。减少污染。工厂烟囱排出的黑烟是一个重要的污染 源。这种黑烟里大多是固体的尘粒，一旦从烟囱排出，就四处飞散，漂浮在空气里。 长期吸入这种脏空气，对人体是十分有害的。除去这种尘粒的一种方法就利用了静电 .有一种静电除尘器是在一个圆筒外面绕上许多匝金属线，在圆筒中轴上再拉直另一 根金属线。使用的时候，在筒外线圈和中央金属丝之间加上高电压，使它们分别带上 正负电。当黑烟通过圆筒时，其中的固体微粒在高电压下会变成带正电和负电的离子 ,它们会分别受到线圈和中央金属丝上的相反电荷的吸引而跑到上面被中和后沉落下 来。这样从烟囱排出的烟就成清亮无色的干净烟了。
静电喷漆也是利用静电的一种实用技术。普通喷漆操作时，油漆从喷口喷出后散 开一大片，不容易严格控制喷漆范围，会造成局部污染。如果让喷嘴和被喷物体表面 （如汽车车身）分别带上正负电，则从喷嘴喷出的油漆雾粒就带上了电，它们就受被 喷表面上异种电荷的吸引，直接向被喷表面飞去。这样，被喷表面就敷上了一层漂亮 的油漆，而其他地方可以干干净净，一尘不染。
静电复印机如今已是学校机关普遍使用的印刷设备，它的结构虽然相当复杂，但 关键部位还是使墨粉通过摩擦而带电，随后即被带异号电荷的复印纸吸附而粘在上面 .这样纸上显出了和原稿一样的字画。
70.搭接后的灯泡更明亮
如果你仔细观察，会发现100瓦灯泡的灯丝比40瓦灯泡的灯丝要短些，一般地， 瓦数越大的灯泡灯丝越短。你也可能遇到过这样的事：灯丝断了，当然就不能发亮了 ,当你来回摆弄灯泡，使里边的灯丝再搭接上，然后再安到灯座上。打开电门时，发 现它比灯丝断以前更亮了。再仔细一看，搭接上的灯丝发亮的部分比断以前短了。电 灯更亮说明通过它的电流更大了。为什么灯泡的灯丝短通过的电流就大呢？这是因为 短灯丝的电阻比较小的缘故。
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电流的单位叫”安培“,简称”安“.1安培是指1秒钟通过导线截面积的电量为1 库的电流，也就是1秒钟有6×1018个电子通过导线的截面积。手电筒灯泡亮时，通过 它的电流约0.3安。半导体收音机、录音机、计算器、电子计算机内导线中的电流通 常只有千分之几安。
71.秦始皇的防盗门
在我国的一本古书中，记载了这样一件事：远在二千三百多年前，秦始皇为了防 避刺客暗杀，建造阿房宫时，大门使用了一种黑石头。如果带刀的刺客要闯进宫门， 就会被这些黑石头吸住而动弹不得。当时，已经有了铁制的剑，那些黑石头是磁性很 强的天然磁石。古书中记载的天然磁石是磁铁矿，主要成分是四氧化三铁。
我国古人发现慈石召铁现象不久，就发现了细长形状的慈石有指南指北的性质。 他们就利用这种性质来指南，当时叫”司南“司南底部是光滑的平盘，盘上放一个用 慈石做的勺，勺底是球形，这样它便可以在盘上自由转动。静止时，勺把总向着北方 .也有的用木头做成一个乌龟模型，龟壳内藏一块慈石，用针顶住乌龟的肚子使它能 自由转动，静止时，龟头也总指向北方。
后来，人们找到了把铁针变成”磁针“的方法，把铁针”磁化“.最简单的磁化 方法是用慈石的一端沿一个方向多次轻轻地摩擦铁针。还有一个磁化铁针的方法是把 铁针烧红，然后沿南北方向把它投入水中。
磁化好的磁针放在指甲盖上，或用线在磁针的中点吊起来，它静止时能指南指北 ,就成了指南针。
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我国早期制造的司南或指南针在古代战争、地形测量、日常生活中得到实际应用 ,也用指南针来看”风水“,选择宅基地或坟地的位置或方位。大约在公元1000年前 后，指南针已用在航海上。船员”夜则观星，昼则观日，阴晦（即阴天）观指南针“ ,以确定航行方向。指南针在航海上的应用大大促进了我国的海外交往。著名的壮举 ,明朝郑和下西洋（1405-1433），船队经过东南亚、印度洋、波斯湾、红海直达非 洲东岸，航程数十万公里就是靠指南针导航的。
72.科学家的猜想是对的
丹麦有个科学家叫奥斯特，当时在来顿大学当教授。他讲的课程是关于静电、磁 和伽伐尼发现的电流的知识。当时已经知道了一些电和磁相联系的珠丝马迹，例如， 雷击过的房子里的铁棒磁化了。奥斯特认为电和磁是相联系的。他猜想”磁是隐藏的 电“,而且总想用实验证明这一点。
一天，奥斯特上课时，把一根导线沿东西方向架起，下面放一个磁针，磁针静止 时是和导线垂直的。当他合上电键使电流通入导线时，并没有发现磁针有任何动静。 实验失败了，没有得出任何结论，他不灰心。下课后，在实验室里又重新做这个实验 .这一次他不在意地把导线沿南北方向架了起来，下面仍放一磁针。这样磁针静止时 就和导线平行了。再一通电流发现磁针转动了，他非常高兴。电流能推动磁针转动， 说明了电和磁的相互联系。用磁场的概念来说明这个实验就是：电流周围存在磁场， 正是这个磁场对磁针两极的作用力推动磁针转动了。
