走近科學：為什麼廁所總是沒有信號？| No.235_風聞

　　相信很多人都有上廁所玩手機的習慣

　　那大家一定聽説過這個“都市怪談”

　　手機在廁所的隔間裏總會信號很差

　　這背後究竟藴藏什麼玄機？

　　今天我們就來為大家揭秘

　　**Q1****微波爐門上為什麼會有金屬網格，有什麼作用呢？**by 匿名

　　答：

　　微波爐使用波長為12.24cm的電磁波（屬於微波頻段）加熱食物。食物中的水分子在微波的驅動下發生振動，將電磁場的能量轉化為熱能，高效地加熱食物。但也正是其強烈的熱效應，微波可以對生物組織造成很大的損害。因此人們在微波爐的觀察窗上安裝金屬網格以防止電磁波泄露。在良導體中電磁波迅速衰減，由於金屬網格的間隙遠小於電磁波的波長，電磁波也難以從間隙中透射出，因此當微波入射在金屬網格上時大部分發生反射，金屬網格起到對微波的屏蔽作用。

　　by 樂在心中

　　Q.E.R.

　　**Q2****哪些材料可以做保險絲？選用保險絲要注意哪些問題呢？**by 匿名

　　答：

　　保險絲的作用是當電路中電流過大時，能夠發熱熔斷使得電路斷開進而保護電路。因為導線發熱功率為I²R正比於電阻R，所以原則上來説保險絲材料需要電阻率高而熔點較低。生活中常用的保險絲材料是鉛銻合金等低熔點合金。

　　保險絲的參數有很多，具體來説比較重要的幾個參數是：1、工作環境温度和脈衝電流，這兩個參數可以認為體現保險絲的質量，工作環境温度寬、脈衝電流大，保險絲更不易老化，能使用的時間也會更長；2、額定電壓、額定電流和外型尺寸，這三個參數體現實際需要，簡單來説就是用電功率比較大就選承載電流能力比較大的保險絲；3、熔斷特性，這個參數體現為電流過載以後保險絲熔斷需要的時間，也是實際應用中需要重點考慮的參數。最後，真買保險絲的時候還是諮詢一下銷售人員的意見，以免出現安全事故。

　　參考資料：保險絲基本知識材料介紹資料

　　by Alan

　　Q.E.R.

　　**Q3****為什麼衞生間的信號特別差？**by 海綿紙

　　答：

　　衞生間信號差並不是絕對的，只能説衞生間的信號通常很差，畢竟衞生間和衞生間不能一概而論，我曾經在極度憤怒的情況下把路由器直接裝進衞生間，收穫了滿格的Wi-Fi信號。

　　實際上，無論是Wi-Fi信號還是移動網絡信號，本質上都是電磁波，電磁波在傳播過程中會發生散射、反射或者被吸收，這就是信號變差的原因。

　　然後我們再來看衞生間，它簡直和信號命裏犯衝啊！

　　首先衞生間往往距離路由器較遠（畢竟誰也不會整天呆在衞生間裏，路由器肯定是放在最常呆的地方），信號傳播距離遠；其次，衞生間往往面積小而封閉，信號到達衞生間要穿過的牆較多，水泥磚石本身對信號就具有中等的吸收能力，有的衞生間牆體還是承重牆，承重牆中的金屬結構簡直是信號殺手，屏蔽信號能力賊強；本來牆多倒也還能接受，畢竟電磁波穿不過去還可以“繞”過去，電磁波的衍射可以讓牆後依然能收到信號，不過衍射也是要有與信號波長相近（米的數量級）的“縫”的，可衞生間一般只有一個門，再可能還有一個排氣用的小窗（應該不會有人在衞生間裝落地窗吧

　　），連繞過去的路都沒有。

　　當然，沒有不好的衞生間，只有不好的設計，不如你也跟我一樣，把路由器裝進衞生間試試？

　　by 霜白

　　Q.E.R.

　　**Q4****為什麼高温可以非常高，而低温的極限卻只有-273.15℃？**by 匿名

　　答：

　　物體的温度本質上是反應原子分子等微觀粒子的熱運動的劇烈程度，理論上最高温度沒有上限，當然也有説法認為普朗克温度，也即1.426833×10³²K是温度上限，這是宇宙大爆炸第一瞬間的温度，高於此温度實際不存在。而最低温度-273.15℃，即0K（絕對零度），就是微觀粒子完全靜止下來的温度，至於這個温度為什麼大小為-273.15℃，這只是我們選擇一種温度定義標準（温標）而已，即我們把水的三相點温度定義為273.16K。經典理論上這個最低温度是無法到達的（熱力學第三定律），或者説要無限步降温才能達到。但我們可以不斷接近絕對零度，製冷技術是從日常生活到科學研究都非常重要的技術，傳統上利用蒸發吸熱來製冷，已經可以通過液氦來達到1K左右低温，激光製冷和磁熵製冷等技術已經把低温推向nK（10-9K）的量級。

　　by Alan

　　Q.E.R.

　　**Q5****為什麼相同視力在黑暗處相比明亮處看東西會更加模糊？**by O.W.

　　答：

　　人和大部分動物的視覺形成都是依靠着視錐和視杆細胞（參考No.220 Q8），其中視錐細胞和視杆細胞在結構和功能上均有不同。

　　視杆細胞對光極為敏感，可以很好的響應弱光信號。我們在黑夜中視力基本都依賴於視杆細胞發揮作用，但遺憾的是視杆細胞不能分辨色彩，並且視杆細胞的分辨率更低。

　　視錐細胞則可以很好的分辨色彩，且有着極為優異的空間分辨率，我們對於色彩的感知和日間視力更多的依賴於這一類細胞，但它們在弱光下基本無法發揮功能。

　　人類在進化的過程中更加適應於日間活動（所以我們晚上基本都在睡覺），視網膜相應的擁有更多的視錐細胞（集中在中央凹），從而在日間獲得更好的色彩感知和分辨率。而低比例的視杆細胞使人類在夜晚，僅能在弱光下看到物體的輪廓。於是在弱光條件下，對相同物體的觀察不僅缺失了色彩還降低了分辨率，這就是提問者所説的“相同視力在黑暗處相比明亮處看東西會更加模糊”。

　　當然還有更為極端的，大多數鳥類缺乏視杆細胞，擁有更多的視錐細胞，所以鳥類在白天的視力極佳，而在晚上則非常差。例如，家雞在晚上基本就是瞎子，嗯，就是連模糊的輪廓都沒有了。

　　by 某大型裸猿

　　Q.E.R.

　　**Q6****為什麼打哈欠時很難聽清外界聲音？**by 匿名

　　答：

　　當外界發出聲音時，聲音會經過外耳道，傳至鼓膜，引起鼓膜的振動，然後聽小骨（包括錘骨、砧[zhēn]骨和鐙骨）再將這樣的振動信息傳至耳蝸，耳蝸將振動信號轉換為大腦可接受的神經電信號，將其傳至大腦。這就是人聽覺形成的機制。而人在打哈欠時很難聽清外界聲音，就是因為鼓膜振動這一個環節出現了問題。

　　圖源網絡

　　鼓膜將外耳和中耳完全分割開來，因此鼓膜想要自由的振動，就要求兩側氣壓相等，外耳直接與外界連通自不必説，鼓室（鼓膜內部的一個小空間）內的氣壓是怎麼調節的呢？答曰：鼓室通過咽鼓管與鼻咽部相連，從而調節內部氣壓。為了保證鼓室內部免於各類鼻咽部液體的侵擾，人的咽鼓管中會有一個瓣膜，從而實現液體、氣體通過的單向性，但這種單向性並不絕對，人在打哈欠時，由於各類肌肉的聯動，瓣膜打開，氣體就可以通過咽鼓管，這使由於人短時間吸入大量氣體，會導致鼓室內的氣壓短暫上升，鼓膜就像一個被吹脹了的氣球，便無法自由的振動了，所以造成人短暫的聽覺的下降。不過一般哈欠還沒打完，鼓室內的氣體就會逸散出去，鼓膜內外的氣壓就會重新達到平衡，人的聽覺就恢復了。

　　同時鼓膜的振動同樣與名為“鼓膜張肌”的肌肉有關，鼓膜張肌的收縮增大鼓膜的張力使鼓膜繃得更緊，這樣鼓膜振動幅度就會變小，同樣會導致聽覺的下降，這個功能本來是人用來保護自己在高音量環境下的耳朵的，但打哈欠同樣會引起該肌肉的收縮。

　　以上兩種作用都導致了人在打哈欠時難以聽清外部聲音。

　　參考文獻：

　　咽鼓管的有怎樣的結構特點？

　　Luis Miguel Ramírez, Ballesteros L E , Sandoval G P . Tensor tympani muscle: strange chewing muscle[J]. Medicina oral, patologia oral y cirugia bucal, 2007, 12(2):E96-100.

　　by 前進四

　　Q.E.R.