你在生活中用过最高端的物理知识是什么？

去一个商场，看到一副太阳镜，觉得挺不错，露出满意的微笑。

售货员小姐马上捕捉到我微妙的微笑，“少侠好眼光，这是我们的镇店之宝呀，偏光，UV400，只要1998。”

（具体多少钱，怎么说的我也忘了，差不多就是这意思）

我听了价格转头就走，售货员小姐马上说，“少侠请留步，你看，少侠你长的这么帅，配上我们太阳镜，简直秒杀美少女呀。看你也是有缘人，给你打个1折吧，199拿走，乘我没反悔，赶快拿走。”

（差不多也是这意思，便宜了不少吧）

搞得我有点想买了。

我让她再给我拿一副相同的，两副眼镜叠在一起，然后旋转个90度，镜片并没有变色。

像这样。

到这个时候，就可以差不多可以肯定了，这并不是线偏光镜（对于cpl，原理部分有讲到）的了。

（如果是偏光镜，在你旋转镜片180度的时候，你会看到镜片从透明，到完全变黑或者完全变黑，再到透明。如果转90度没有变黑，那就基本肯定了不是偏光了）

如果身上带了紫外线的光源（检查钞票的那个紫色的光），那更好办了。

UV400就是说的可以滤掉绝大部分（95%）的紫外线（波长400nm以下的光）。

拿着那个查钞票的光透过太阳镜对你的钞票一照，钞票上有荧光，那就说明太阳镜没有达到UV400，或者根本不过滤紫外线。

评论有朋友说紫外线不可见。紫外线当然不可见，但是钞票上的荧光反应并不是通过可见光来作用的。查钞票的光是一个波段，当中的一个特定波长的不可见的紫外光可让钞票发生荧光。所以过滤掉不可见的紫外光（小于400纳米），荧光的反应并不会发生。

太阳镜的镜片如果是偏光的话，对眼睛会好一些，尤其是在强光，高炫光，也就是大夏天情况下，对眼睛伤害会减小。

偏光镜也会加强色差感，增强对比度，视觉会更舒服，这也是很多单反有偏光镜的原因。

说一下原因，各位看官如果感兴趣或者有疑问就继续看，不感兴趣就可以点赞走了～

(●—●)

我们平常接受到的光源绝大多数都是自然光，自然光在轴上的振动方向是杂乱无章的，没有任何规律，在任何一个是时间节点上，自然光表现为线偏正。

自然光通过线偏振镜（lpl），会只保留振动方向和光栅方向平行的光，过滤掉其他杂光，这就让我们的眼睛减轻了压力。

上图不是线偏光镜，是四分之一玻片。如果从左边射过来的是自然光，就是线偏光镜对线偏振光的偏振作用，过滤掉了和光栅不平行的光，我们的那个检测方法就是这个原理。

用第一个镜片得到线偏振光，用第二个镜片，来检测偏光镜对线偏振光的偏振作用。当光栅和线偏振光的振动方向不平行，或者垂直的时候，自然光仅有少部分光，或者没有光能透过两个镜片，这也是镜片变黑的原因。

对于圆偏正光（cpl），对于太阳镜的应用还是极少的，主要应用在的3D眼镜上，如果实在碰到了，那这个方法还的确不行。

圆偏振光可以理解为把线偏振光螺旋化，如上图。

以上两张原理图来自百度百科。

我，“菇凉，看你还有几分姿色，我就不和你撕逼了，不然就得给你科普一下波粒二象性。”

我来说一说咖啡渍吧！相信大家在日常生活中都或多或少的观察到过下图这样的现象，咖啡滴在衣服或者地板上，蒸发以后都会留下咖啡渍，细心的人肯定观察过，咖啡渍都是沉积在边缘，这个叫做咖啡环效应（coffee ring effect）。这种现象不局限于咖啡，墨汁也有这样的现象。广泛的说，粒子悬浮在非挥发性的溶剂里，蒸发的时候会留下各式各样的图案。

再来一个现象！吸引兴趣。血液在蒸干以后留下的特定图案可能和某种疾病有关系哦，对医学感兴趣的可以想想为什么～

下图预警！对血液感到不适的跳过！

图片参考文献 Journal of Fluid Mechanics 2011, 667, 85-95.

上图中（a）和（c）分别是健康的女性和男性的血滴蒸发以后的图案，（b）和（d）是分别是患有贫血症和高血脂的血滴。可以看到沉积图案竟然和不同的疾病也有关系！再来一种更全面的图，黑白的～最左边是健康人的血滴，作为对照，右边是患有各式各样疾病的人的血滴。

图片参考文献 IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine 2005, 24, (2), 96-104.

那我们看看原因究竟是什么。

从咖啡环说起，现象虽然很简单，很符合题意！贴近生活！但是这方面的研究可是发过nature哦，背后有很炫酷的物理原理，附上一篇开创性工作的链接，

一个很简单的解释是，当液滴蒸发时，液滴内部的流体不是静止的，而是由液滴中心向液滴边缘移动，这是由于液滴边缘的蒸发速率要快过液滴中心部分的蒸发速率，液滴为了弥足在边缘的液体的损失（保持表面自由能最低），在液滴内部就会形成由内向外的流场，溶质粒子也就会随着流场向边缘移动，随着液滴慢慢蒸发，液滴慢慢向中间缩小，溶质粒子进而沉积。

然而我们知道，实际生活中的蒸发图案各式各样，不仅仅像咖啡环这样简单，这也就意味着背后的物理机理没有这么简单。比如在下图中，左边是咖啡环图案，右边是火山型图案，当然还有一种就是全部沉积在中心。

图片参考文献 Applied Materials & Interfaces 2013, 5, (9), 3916-3920.

为了解释沉淀峰位置的不同，我们引入另外一个现象，Marangoni effect，指的是由于表面张力在流体的界面处分布不均匀，从而引起流体从边面张力小的一边流向表面张力大的一边。由于Marangoni effect，液滴内部的流场不是简单的从内向外的，而是形成下图所示的Marangoni vortex。本来被运输到边缘的溶质粒子，还没来得及沉淀，就被向中心的回流带回去了。

图片参考文献 J. Phys. Chem. B, Vol. 110, No. 14, 2006

所以到这里直觉告诉我们，这里边存在竞争，如果Marangoni effect太强，溶质粒子都会被带到中心沉积，如果Marangoni effect适中，会形成火山型，如果Marangoni effect被抑制，那就可能形成咖啡环啦。当然沉积的图案和基底亲水疏水，蒸发速率以及溶质粒子的性质都是有关系的！

回到开篇提到的血滴的问题上，当患上某种疾病的时候，我们血液中的血细胞以及蛋白质大分子都会有相应的变化，相当于溶质粒子的性质甚至之间的相互作用也会发生变化，从而导致最后的沉积图案不同。

你也许会想问，研究这个有什么用处呢？在很多工业中，很多基底上的纳米级的结构都是通过蒸发沉积实现的，根据工业需求，需要不同的图案，那么我们就要研究什么因素导致了什么样子的图案的形成。

当然当有多个液滴存在时，相互之间也会相互影响，从而形成非对称的沉积图案。

图片参考文献 Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 2015, 482, 562-567.

最后贴出我的本科毕业论文来！研究的就是两个液滴的相互作用，答主是做理论的～用Onsager变分原理，承蒙Masao Doi老先生和满老师的指导!

知道吗，地球这样的行星，是产生不了重元素的

全是亿年来各种陨石星尘带到地球上来的

你身体里的铁，来自璀璨的超新星爆炸

血液里的锌，源自两次中子星对撞后喷射向宇宙的尘埃

那微量的铜，更是需要见证一颗白矮星的死亡

即使是最微不足道的钴，也源自几十亿光年外的星云

某种意义上讲，人类对星空怀有好奇，渴望探寻星辰大海的尽头，是正常的

我们是真正的星辰之子

所以当再有人对你说，我只是一个普通人的时候

你可以这样告诉她

更多深度文章，欢迎关注公众号：诗翰

不能说是在生活中用过，是先观察到了后来读到了相关的研究和文献。

在小学值日的时候如果尘土太大，会先往地上撒水再扫地，而这时就会发现有很多包着一层灰尘的小水珠能滚得很远，这个我一直觉得很有意思然后看到了……

Aussillous, P., & Quéré, D. (2001). Liquid marbles. Nature, 411(6840), 924-927.

简而言之，当一滴水周围被一层疏水的粉尘包裹起来时就会形成这样一种被称为是“液体弹珠（Liquid Marbles）”的结构。

这一现象最早在老普林尼的《博物志》里面就记载的有，甚至连蚜虫都会用分泌出来的蜡颗粒来清除其排出的粪以免因表面张力被困在液滴里面（对蚂蚁来说是蜜露，就是夏天你站在柳树下感到的那种淅淅沥沥的小雨）。

Pike, N., Richard, D., Foster, W., & Mahadevan, L. (2002). How aphids lose their marbles. Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences, 269(1497), 1211-1215.

另一个我很小的时候就观察到的现象是熟牛肉/叉烧切面上有时会有点彩虹一样的荧光。

孟郊：为什么熟牛肉有的地方看起来发绿？ @孟郊 这篇是我最喜欢的知乎答案之一，是个将生物化学和物理非常优雅的联系起来的现象和解释。

如果延伸下去还有一个很有趣的事情是咖啡环效应， @孟祥溪 萌院士珠玉在前，我就不多说了。

知乎用户：水滴的痕迹为什么外圈脏中间干净，说明表面脏吗？

以上

#科普贴

相信大家都有过这样的生活常识，就是在一些集中住宿的场所，比如医院的病房、学生宿舍等，为了保障用电安全，会明文禁止使用诸如电饭锅、“热得快”、电吹风等设备的。如果偷偷使用，房间会立刻跳闸断电。

在我上大学以前，我一直认为，之所以使用这些违章电器后会立刻跳闸，是因为电表箱中有检测用电功率的装置，以上违章电器都属于大功率电器，插上之后，电表检测到功率飙升后会立刻断电。

后来我上了大学，住了四人间的宿舍。无意之间瞥见笔记本电脑背后的铭牌上显示，笔记本电脑功率95W。大概算了一下，宿舍四个人同时使用电脑，加上两个日光灯，再加上饮水机（功率300W）和四盏台灯，同时使用的话，总功率大概在800W左右，此时并不会断电。

假如我买一个500W的小型电饭锅，把电脑和饮水机都关掉，岂不是可以在宿舍涮肉吃了？想到此处，口水都流出来了。同宿舍四个人一商量，凑钱买了个500W的电饭锅。

买回来之后，把饮水机关掉，为了保险，把电灯也关掉。加水、加佐料，通电，啪！世界陷入一片漆黑。肉都买回来了，岂能容忍这等尴尬？我一边被舍友嘲笑着小学数学没学好，一边思考着问题到底 出在哪里。

即：宿舍的限电装置到底是如何区分500W的电脑用电和500W的电饭锅用电的？

=============

直到后来学了一门叫做《电工技术基础》的课，听到了功率因数这个词。才恍然大悟。下面是科普时间。

我们在中学阶段，知道电功率等于电压乘以电流。

我们平时用到的电，是220V的交流电。假如给一个110欧姆的电阻通电，通过计算可知电流为2安培，可知功率为440W，至此，没有任何问题。

然而，电器中的元器件，出了电阻以外，还有电容和电感。电感就是线圈，通过高中物理知识可知：电感对于交流电的传输具有阻碍作用。但具体是怎样的阻碍作用呢？答案是：会延迟电流相位。

打个比方说，把交流电通向一个电阻，会出现这样一个情况：

此时，电阻两端电压和电流是始终保持同步的。电压最大的时候，电流也最大，电压为0的时候，电流也为0。此时，计算电功率应为：

假如把交流电通向一个电感，则会以下情况：

此时，电阻两端电压和电流之间，存在一个相位差 。此时，电功率的计算应为：

下图为功率三角形。

在交流电路中，如果存在电感，使得电路中的电流和电压存在一个相位差时，

电压和电流的乘积叫视在功率，

视在功率乘以相位差的余弦叫有功功率，缴纳电费是按照有功功率的多少来计算的。

视在功率乘以相位差的正弦叫做无功功率，这部分电用来来回产生电磁震荡，并未真正做功。

有功功率与视在功率的比值，即 叫做功率因数。由于用电器中电感的存在，功率因数是小于1的。

备注1：以上交流电的电流电压均为有效值。

备注2:白炽灯属于纯电阻电器，发光原理是电阻丝通电后炽热而发光。而日光灯不是纯电阻电器，因为日光灯中含有镇流器，镇流器就是一电感线圈。

备注3：如果不理解为什么要乘以夹角的余弦值，可以想想做功：假如力和位移没有夹角，做功就等于力乘以位移。假如力和位移有夹角，做功就为力乘以位移再乘以夹角余弦值。同理，力和速度没有夹角时，机械功率等于力乘以速度，如果有夹角，机械功率就等于力乘以速度乘以夹角余弦值。

==============

到这里，忽然明白了宿舍限电装置的工作原理，它是通过测量电压与电流之间是否有相位差来判断你的用电情况的。假如存在相位差，则说明使用的是电脑、手机充电器、日光灯等非纯电阻装置。假如不存在相位差，则说明使用的“热得快”、电饭锅等纯电阻用电器。

如果检测到宿舍用电功率超过了400W，且电压与电流之间几乎没有相位差，那肯定是在使用大功率纯电阻电器了。也就是说，同时满足这两个条件，则会断电。

明白了限电原理，不就可以想办法破解宿舍的限电装置了吗？

解决办法就是：给电饭锅串联一根电感，使电饭锅中的电流滞后于电压，有了相位差，且有功功率也只有500W，并不会超限。电饭锅瞬间伪装成了五台电脑有木有。安全起见，再串联一根熔断电阻（俗称保险丝）。完美！

当然，并不敢直接试。于是先用Multisim模拟，确认无误后，买来电感和保险丝，把插座进行改装。没有跳闸。此处应有掌声。

===============

接下来的时间就开始圣母婊了，宿舍为保障学生用电安全，为保证学生的人身及财产安全，禁止学生寝室使用大功率纯电阻用电器的政策高屋建瓴，一心一意为学生考虑。我们怎么能利用学校限电装置的漏洞呢？况且还是只图一时嘴瘾。每思及此，实在惭愧。为此，我要弥补这个漏洞。

其实弥补漏洞也很简单，通过上图的功率三角形可以看出，使用有功功率为500W的电饭锅时，由于串联了电感线圈，电压与电流之间存在明显的相位差，此时视在功率会很大很大，由于电压不变，则电路中的总电流也很大。通过计算，只要设置一个合适的上限电流，即可使串联电感的方法失效。

基于此，设计了检测总电流的单片机，Multisim模拟以及实际实验均成功。

由于本科时代科研能力有限，未做充分调研，随便水了一篇国内论文。顺利发表。（别问名字了，丢不起那人）

================

至于后来那锅涮肉，我们当天夜里等四下无人时，端到楼层尽头……的厕所里，插上吹风机专用插座给煮了。那夜月光如水，宿舍四个汉子把厕所弄的香飘四溢。也是一段牛逼哄哄的难忘岁月。

正所谓，何夜无月，何处无厕所？但少闲人如吾四人尔。

以下内容根据真实科研日常改编：

作为一个计算物理方向的博士生，将物理知识用于指导实践简直是我的毕生所求。

不过我的研究方向是核电站中高能粒子辐射对金属材料的影响，做实验的话，得找个核反应堆才行。

我摸了摸口袋里的三个钢镚，再看看反应堆上万块钱一小时的租金，沉默许久，还是决定把钱留着买泡面......

然而高手总是在民间，吃完泡面闲得慌，我意外的刷到了这么一个视频：

既然流体力学可以用来指导羽毛球运动......

那么，我研究了这么多年的高能粒子撞击金属原子，岂不是能用来指导台球？

说干就干。首先，把每一次台球的碰撞都单独拿出来研究，假设是弹性碰撞，碰撞的过程为：

不过台球只有在接触时才会发生相互作用，因此没有长程相互作用力，采用刚球模型。

再假设是弹性碰撞，直接用动量定量，那么两球碰撞时连线方向上的速度交换，切线方向上速度不变：

简单起见，我们可以忽略多体相互作用，把多个台球的运动近似为一连串的两两碰撞。

哎，这不就是辐照模拟中常用的二体碰撞近似么（Binary Collision Approximation）：

考虑到：小侯飞氘：理想情況下，对于任意一种台球布局，是否存在一个击球方案，一杆就能使所有球进洞？

于是，只要输入台球的坐标，搜索所有可能的击球路径和力度，很容易就能找到一杆全清的必胜击球方案。

到这里，我几乎已经看见了自己叱咤整个台球界，独孤求败又高处不胜寒的身影了：

丁俊晖什么的，只配替我提鞋。

随后，我兴冲冲的跑到台球室，开了一张桌子，打算验证一下我的理论。

摆好球，拿起球杆，计算好击球角度和力度：

一切尽在掌握之中。

然后......

一杆下去：

科研中总是想的很简单，构建的模型也总是很漂亮。但真放到实验中去测试验证，往往会出现各种意想不到的问题......

模型很丰满，实验很骨感。

若要比一比，真空球形鸡。

......

欢迎关注：