为什么浪花是白色的？| No.72

要回答这个问题，首先我们先讲讲水和海洋。我们都知道，水是无色透明的，而海洋是蓝色的。那么为什么海洋是蓝色的呢？因为海洋中发生瑞利散射的原因，所以我们看到了蓝色的大海。

那么你肯定会好奇为什么浪花是白色的。首先，浪花的组成成分不仅仅有水，还有气泡，这些气泡对浪花的颜色有着至关重要的影响。气泡的表面是膜状的，上面的小水珠就像一个个棱镜；当光线照在浪花上的时候，浪花表面会发生多次的反射以及折射，最终光线从不同方向反射出来。而由于各种颜色的光反射概率相等，导致最终变成了我们所熟悉的白色的浪花。

纸的主要成分是纤维，他可以想象成由很多连续或者不连续的细丝编织缠绕形成的物件。虽然每层纤维都是有空隙的，但如果成千上万层的纤维交织堆叠，直线传播的光还是很难找到一条穿过纸张的路径，这也就造成了纸的不透明。当浸湿了以后，纤维之间填上了很多水，光线通过水的折射作用并不是沿着直线传播；由于各部分水的界面形状不确定，光线的路径也就千奇百怪，是有一部分光线有机会“找到”一条通路从而穿纸而过的，也就造成了纸的部分透明的现象。如果被油浸湿了也有类似的效果。

一个物体在某人眼中是什么颜色的说法包含很大的主观性，且不说世界上有色盲症患者的存在。就是色觉正常的人对于不同颜色的敏感程度也不一样。将主观颜色感知与客观物理测量值联系起来的学科叫做色度学，由于色度学还包含视觉生理和视觉心理等学科的知识，我们不妨重新将问题表述如下：在天气晴朗的正午，为什么直射的阳光比从白纸上反射回来的阳光包含更多的黄光？这样我们就可以仅从物理学的角度来分析这个问题。

这个问题其实和9月1日的问答中，关于 天空为什么是蓝色的 回答中的思考题是一样的。直射的阳光中包含较多的黄光是因为蓝光中的一部分被大气散射到其他的入射方向，所以黄光在光谱中所占的比重变大。对于从白纸上反射回来的阳光，被大气散射的蓝光又从天空到达纸面和直射到纸面的阳光混合，这就部分补充了原本被大气所散射掉的蓝光，所以从纸面反射的光中的黄光就被“稀释了”。

这个问题讲道理是要问牙医的，但是，作为一个综合性科普平台，小编可以用外行的理解回答你的问题。

吃糖之后糖分会在牙齿表面残留，在口腔内环境下，细菌的分解使之产生酸甘，腐蚀牙齿，就牙齿变黑，长蛀牙了。七岁的小朋友可能要换牙了，更要注意保护牙齿健康。

至于不刷牙牙齿变黄问题，首先要知道，牙齿组成是由内部的牙本质和外层的牙釉质组成。其中，牙本质本身颜色偏黄，牙釉质呈透明白色。长时间不刷牙会在牙齿上附着很多食物残余，掩盖了牙釉质的颜色。这可能是不刷牙牙齿变黄的原因。

先讲一下人的视觉系统是怎么“看到”东西的，光线进入人眼经过晶状体的折射在视网膜上成（感兴趣的读者可以用放大镜做实验 https://baike.baidu.com/item/%E5%87%B8%E9%80%8F%E9%95%9C%E6%88%90%E5%83%8F%E8%A7%84%E5%BE%8B?fr=aladdin ），视网膜上的感光细胞感受光信号然后由视神经传递到大脑，这样我们就看到了物体的象。可以看出晶状体在视网膜上成像的质量对于我们是否可以看清物体至关重要。近视的产生就是因为眼部调节晶状体形状的能力变弱，使得经过晶状体折射的光线过早的汇聚，而落在晶状体上的象就变得模糊不清，所以看到的象也是模糊的。近视镜就是令光在进入眼睛之前提前发散一次，所以这样在经过（不健康的）晶状体之后反而可以在视网膜上成清晰地象。

当我们在水下睁开眼睛，由于水的折射率大于空气，光从水中进入眼睛产生的偏折效应小于在空气中。这也就相当于对关光进行了一次发散，其结果就是让我们看的清晰了。当然这只对近视眼有效果，对远视眼反而有反效果，大家可以自行分析其中的原因。最后大家还可以思考：为什么大多数鱼是“近视眼”？

为了弄清这个问题，我们做一个简单的假设。假设在无重力的环境下，一面圆形的镜子面前站着一个“点”观察者：这个观察者会发现一个非常神奇的情况：它是不能区分上下左右的，既然如此，他也就无法区分镜子里的图像是左右相反还是上下相反的。它唯一可以区分的方向，就是垂直于镜面的方向。假如镜子是无限大的话，它甚至都不知道它是否有平行于镜面的运动！

我们人大约也是这样。当我们说镜子左右相反的时候，我们是想象出另一个“自己”，它通过绕镜面竖直中心线旋转180°绕到镜子后，我们是将镜像与那个“自己”比较得出左右相反的结论。实际上，我们也可以将旋转轴放在水平中心线上，那样我们就能得出上下相反的结论了。所以，有没有什么简单的方法可以看起来感觉上下颠倒了呢:）可以试试对着镜子平躺嘛！

从热力学第零定律我们知道，和同一个物体分别处于热平衡的两个物体之间也处于热平衡，进一步可以说两个物体之间温度相同，大量的实验都证明这条定律是正确的。那么为什么在同一个环境下的不同物体摸起来温度不一样？问题一定出现在“摸起来”上，准确的讲是我们的测量方法有问题。测量一个物理量，其中一个原则就是尽量小的对被测量系统产生扰动。我们用“摸”的方法去获取一个物体的温度往往会违背这个原则：以触摸冬天室外的木块和铁块为例：当你触摸到木块，由于手的温度高于木块，所以当你感受到木块的温度时，实际上你感受到的是被手加热过的木块的温度，对于铁块也是同理。但是两者感觉不同的原因在于铁块和木块导热能力不同，铁块优异的导热能力使得热量刚传递到与手接触的部分就被其他部分所导走，相反，木块导热能力差，吸收的热量会积累在木块和手接触的部分，所以木块摸起来更暖一点。因此，尽管原本两者处于相同的温度，由于手对两者的影响不同，这就造成两者摸起来温度不一样。更精确的测量方法应使用温度计进行测量，虽然温度计也会对被测量物体产生扰动，但是由于温度计本身可以提供的热量很少，所以对被测量体系扰动不大，可以认为测量到的温度就是物体的真实温度。