【物理科普】彩虹是圆的，为什么我们只能看见一道弧？
本文转载自公众号“把科学带回家”（ID：steamforkids）我们总把彩虹比作一座拱桥，对神秘的彩虹尽头充满遐想。然而，彩虹并不存在尽头，因为它的全貌是个完整的圆环。那为什么我们看到的彩虹永远是一道弧呢？先简单复习一下彩虹的形成原理：雨后空气中的小水滴就像一个个棱镜，阳光入射后因介质改变发生折射，接着在水滴内发生反射，再折射出去。阳光中不同颜色的可见光折射率各不相同，折射后便会分离开来（色散）。水滴色散原理 | 图源：LearnFatafat
照向地球的阳光可近似看作平行光，从水滴不同位置入射后会发生各个方向的偏折，其中与入射光夹角为40°~42°（从紫光到红光）的折射光最强，这也是你看到彩虹时的视线与入射阳光的固定夹角。即使你改变视角，彩虹的位置也会随之移动，所以你永远追不到彩虹尽头。环形彩虹原理 | 图源：Rookie Parenting
满足这个视线角度的水滴分布范围显然不止一道弧，而是一个环（或圆锥面）。由于白天的太阳总是比你高，彩虹环的中心往往落在地平线以下，地面上的你只能看到圆环的小部分。最多在太阳刚露出地平线时，有机会看到一个半环的彩虹。太阳-人眼-对日点的连线通过彩虹环中心 | 图源：astronomyclub
所以要想看到完整环形彩虹，你得要有“上帝视角”，爬到高山上，或者索性上天。（文末视频带你上天欣赏环形彩虹）都说“顺水推舟”，但对飞机而言，却是逆风起飞更容易。这和放风筝的道理是类似的——想让风筝升起来，你得逆着风跑。逆风跑固然费劲，但它能更快增加风筝或飞机的升力。这里需要区分飞机的两种速度——地速和空速。地速，即飞机相对地面的速度；空速则是飞机相对周围气流的速度。飞机起飞靠的是机翼上下两侧空气流速差产生的压强差，进而提供升力，因此决定飞机能否顺利起飞的是空速，而非地速。假设一架飞机需要300千米/小时的空速才能起飞。如果此时有相对地面速度50千米/小时的风迎面吹来，那飞机只需要加速到250千米/小时的地速即可。但要是顺风飞，风速反而会抵消空速，飞机需要加速到350千米/小时的地速才行。不过，在起飞后的巡航阶段，还是顺风飞行效率更高。一些航班如果搭上大气急流的顺风车就可以大大缩短航行时间。最后的降落阶段则需要增加阻力减速，此时又是逆风更安全。所以对乘坐飞机的亲友，最好的祝福应该是：起降逆风，巡航顺风！（风：我这么好使唤的吗？）虽然我们的祖先全身都覆盖着长长的毛发，但现代人的大多数体毛都已经退化得很短，只有头发的长度似乎不受限制。头发并不能有意识地控制自己的长度，起决定性作用的是我们的基因，它们调控着毛囊细胞的生长周期。毛囊的生长周期包括3个阶段：生长期、退行期和休止期。生长期的毛囊细胞不断分裂分化使毛发增长，这个时期的持续时间决定了毛发的最终长度。接着到退行期，毛发根部逐渐失去营养供给，生长变慢。最后进入休止期，毛发完全停止生长，走向脱落。整个过程由细胞分泌的各种化学信号调节。身体不同部位的毛发生长期长度各不相同。头发并不能一直增长，它的生长期一般是2~7年，而眉毛等体毛只有30~45天。不用担心你的头发会在退行期掉光，因为在任何时期，都会有85%~90%的毛发处于生长期。少量掉发是正常的，但是压力等外界刺激可能会使毛发生长期提前终止，导致脱发更严重。大家都知道普通瓜子是向日葵的种子，但是另一种市场上常见的瓜子——西瓜子，分明和我们平常吃西瓜看到的籽完全不一样，它真是从西瓜里来的吗？西瓜子确实是西瓜的种子，但不是我们平常吃的西瓜品种，而是它的变种——籽瓜（籽用西瓜）。籽瓜主要有两类，市场上最常见的黑边白心西瓜子是黑籽瓜（俗称打瓜）的种子，还有一种红籽瓜产的是红色籽。黑籽瓜（左）和红籽瓜（右）
既然名叫“籽瓜”，重点自然是取籽。籽瓜里的种子不仅是零食，也可以当油料。而籽瓜的瓤更接近西瓜祖先，是白色或淡黄色的，没什么甜味，大多被舍弃在田地里。实际上，籽瓜瓤除了不甜，营养还挺丰富。在盛产籽瓜的西北地区，一些当地人会吃瓜瓤消暑解渴或者做菜。
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