281 填鸭教育(三) 经典实验:双缝干涉
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虽然陆希因为冯特公爵的意外之喜,而对红宝石抱以很大的期望,但事实很骨感,就是她好不容易上完课之后,并无动静…… 好学如金羽都在叹气:“好难懂啊……” 而海因里希还在纠结:“这真的还是能量守恒吗?” 约翰好奇地拿着冯特公爵的那块红宝石:“怎么确定这个——晶体它就长那个样子呢?更好的显微镜能看得见吗?” 他这一句话倒是提醒了陆希:“确实能——如果用偏光显微镜的话……”但是她不知道那个偏振光源该怎么搞。 “也许你们应该先观察一下盐和雪花。”陆希忽然想到了更简单一点的办法,“它们也是晶体。通过观察它们,你们能够对晶体有个更直观的印象。知道吗?每一片雪花都是不同的,但它们都有六个角。” “什么?”连正在冥思苦想的安东尼都抬起了头,“每一片,都是六个角吗?” 其他人也都被吸引了注意力。说每一片雪花都是不同的,这个大家可以理解,比如说树上的叶片,乍看相似,但仔细比较就有不同。但每片雪花都是六个角?这不太可能吧,难道就没有例外吗? “我以为你会说,如果每片雪花都是六个角,那是否意味着神创造世界的时候就是这样规定的。”陆希笑吟吟地看了安东尼一眼。而她则准备好了回答:每片雪花都不相同,神吃饱了撑的要费这么大力气吗? 安东尼涨红了脸。他想他说现在已经相信没有神了,但——这话如果从他嘴里说出来,总觉得怪怪的。 “真的是六个角吗?为什么为什么?”金羽对安东尼始终没有太多好感。一来是她厌恶甚至可以说是仇恨教会,另一方面,这位过去的牧师对长云领貌似一直也没有多少贡献,后来更是连治疗能力都消失了——她有时候都想劝劝陆希,别花心思培养安东尼了。 不过这话也就是在心里想想,金羽最终也没有说出来。说真的这个小牧师虽然无能,但脸还是很好看的,假如陆希想要多个情人什么的——毕竟她现在可是女公爵了,真想要多找那么一两个情人,咳,也不为过嘛。 当然,最好还是别成,除非他脱离教会。 因为没什么好感,所以金羽并不想听安东尼说什么,她对雪花更感兴趣。 “这就是晶体的特点了。”陆希很高兴终于有能详细讲解的一件事了,“比如说盐。” 她快乐地在白石板上画下盐的晶体结构——哈哈哈哈这是她记得最清楚的一个结构图!甚至比苯环都清楚! 当然,盐的晶体结构并不复杂:氯离子与钠离子是一比一,每个氯离子周围都有六个钠离子,每个钠离子周围也有六个氯离子。 “这种结构不是谁安排好的,而是它必须这样才能存在。”陆希又看了安东尼一眼,“也许有些人会把这种‘规则’说成是神所安排的,但事实上,这是自然存在的。与其说是神所安排,不如说即使真的有神,他自己本身也要遵从这种规则,而无法随心所欲地改变。” “啊,我怎么没想过观察一下盐呢!”金羽扼腕。她整天拿着显微镜都在干些啥,为什么近在眼前的东西就不想着好好观察呢! 海因里希倒是若有所思:“必须这样才能存在,那么水晶是晶体吗?开采出来的水晶柱,它们的形状……”他也没注意过盐,但他还记得当初那些被夹在面包里放进烤箱的烟水晶,它们原本是生长在一起的晶簇,每一根晶柱,无论大小,它们的形状基本上好像都是六棱柱的形状,然后一头是尖的。 “非常好!”陆希忍不住对他打了个响指,“海因里希同学很会举一反三。” 举一反三这个词儿她翻译得不好,听得海因里希有些懵逼:“举,举起一个,就能举起三个?” “咳!”陆希不得不摆摆手,“领会精神,就是夸你听到这个就能想到别的。” 海因里希不吭声了,低下头看着手里的红宝石,耳朵却悄悄红了。 何塞慢了一步想到,然而已经被海因里希说完了,于是他只能另辟蹊径:“那么说,没有固定形状的东西,比如说琥珀,就不是晶体了?” “是的。”陆希点头,“虽然琥珀看起来也像是晶莹剔透的样子,但它本质是树脂。即使玻璃,虽然它看起来很像水晶,但由于内部分子排列是杂乱的,它也不是晶体。但是我们所说的这种排列,指的是内部的微粒,因为太小,所以很多时候肉眼是无法分辨的。就如我们挖掘出的石盐晶体,看起来它们什么形状都有,但那很多是因为有杂质的缘故,如果能有一块纯净的石盐晶体,轻轻敲击让它们开裂,就还是能发现——开裂的方向与晶体的形状是有关系的。” “分子……”何塞手里捏着红宝石,拇指轻轻摩挲着宝石光滑的表面。他知道陆希叫他来听这节光学课,并不是因为火焰也能发出光,或者说,至少陆希没有指望他因为火焰能发光,就像冯特公爵一样,觉醒第二种能力,那个实在是太偶然了。 她叫他来听课,是希望他触类旁通,因为他的世界在微观,而晶体同样是微观。 火焰,或者说燃烧的本质,是可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,而这种氧化作用——无论火焰看起来多么的宏大,它的奥妙却在那些微粒,是它们的结构,以及相互作用时的变化,才呈现了火焰与爆炸。 他现在还无法看清那些小小的微粒,更不用说完全掌握它们的活动与——那个叫什么来着?化学反应。 所以陆希让他多听课,凡与微观有关的课程都要听,因为那些原子核和电子什么的,不只是关系着冯特公爵的雷电,或者安东尼的光,也关系着他的血脉和未来。 何塞也确实在其中发觉到了乐趣——不是神所安排的,只是自然而然的规则,掌握这种规则,就能够利用规则做到许多的事情,这与神,又有什么不同呢? 他想得有点出神,差点错过了陆希对雪花的讲解:“……冰的结晶属于六方晶系,它的基本形状有两种,一种是六棱体柱,叫做柱晶;一种则是六边形薄片,叫做片晶。当形成了这样的晶体之后,其它的水汽再想凝结的时候,首先就会碰到晶体的各个角棱和突出部分,所以新的冰晶首先就凝结在这些角棱上,并且向外生长,所以它们的形状,就都会延续这种六方晶系的形状……” 虽然好像也有理论说雪花其实不全是六角的,但不管了,反正这里头的道理是对的,就这么讲吧。 陆希不太负责任地想着,继续填鸭:“说起来,别的晶体不好观察,但冰晶——可以找青羽嘛。” 这堂课最后结束在雪花的讲解上,并且陆希成功地把责任推卸给了青羽——刚下课,金羽几人就跑去找青羽了,可想而知他们会把今天上课被填的知识,再给青羽填一次。 挺好。一填十,十填百,她的领地里早晚到处都会有填好的鸭子了。 苏赛恩没走。他毕竟是个召唤来的魔鬼——哦,不是陆希召唤的,而是海因里希开门召唤的(现在陆希也懒得问他的门究竟是怎么开的,为什么能开一遍又一遍了,问就是能力提升吧)。 虽然苏赛恩也能在光明大陆上保持人的形貌,但因为没有契约保护,这个时间不能太久,所以上完课之后,他就得赶紧回无尽深渊去。 但他并没有想走的意思,反而是欲言又止。 “有什么话就说。”海因里希对这个好友翻个白眼,“赶紧说完了就走,好让她休息。” “嘿——”陆希悄悄在底下扯了海因里希一下,瞧这说的什么话,要不是好朋友,怕不要揍他。 但显然的,苏赛恩对海因里希的德性一清二楚,他根本没在意,而是问陆希,“公爵小姐,光,真的是波吗?”今天听了半天课,光如果不是粒子,怎么能用一个光子再打出一个更高阶的光子呢?他都要怀疑光的波动性了。 “是为了这个啊——”陆希笑了,“别怀疑,我可以再给你做一个实验来证明它。” 最最经典的实验:双缝干涉。 双缝干涉,指的是一束光通过两条相距很近的狭缝后,所产生的同源光波将在缝隙后面的空间里相互叠加,所产生的干涉现象。 水波的相互干涉,苏赛恩已经看到过。两个涟漪碰撞在一起之后,波峰与波峰相遇处会更高,波谷与波谷相遇处会更低,而波峰与波谷相遇处则会趋于平坦,这就是它们相互干涉的结果。 “如果光是波,那么它的干涉原理与水波相同,你们觉得,在双缝后面会出现什么样的现象呢?” “有,有的地方更亮,有的地方更暗吗?”苏赛恩对自己的结论有些不敢相信,“假如光是粒子,那就不会出现这种情况……”直线传播的粒子怎么会有规律地相互干涉呢? 屋子里暗下来,一块挡板竖在桌子上,陆希向苏赛恩比了个手势:“来一束光吧,要集中一点哦。” 苏赛恩的呼吸明显有点急促。之前他虽然通过三棱镜看到了被分散的光,但那其实也可以用粒子说来解释的,因为每道色光都遵循着反射和折射的规律,而反射与折射,不正是因为光走的是直线,而不是波动前进的吗? 所以他真的能看见,光在相互干涉? 明亮的光束被打在挡板上。两条狭缝离得很近,所以通过它们的光几乎可以算是完全相同的。然后…… 在后面的墙壁上,出现了竖着的条纹:一明,一暗,又一明,又一暗……虽然中心的光条最为明亮,向着两边就逐渐暗了下去,但仍然能够看得出来,它们是明暗相间的,就像水波之间的相互干涉一样。 光,确实是波。 打在档板上的光束陡然变了颜色,不再是明亮的白色,而是变成了红色。虽然这一变化只维持了很短的时间,红光就又变回了白光,但在黑暗的屋子里,这种变化是极其清晰显眼的。 “这是?”陆希有点惊喜,“了解光的波动性,对你这么重要?” “是的——”苏赛恩有点不好意思,“我,我可能无法理解激光什么的,但您说,植物生长主要吸收红橙光与蓝紫光,如果我能控制光的颜色,那么祈福会更有效率——无尽深渊也更需要这个。” 陆希看着苏赛恩——这是个真圣母啊!提高自己的能力也只是想着让无尽深渊的粮食长得更好些,能喂饱更多的人…… 海因里希倒是恨铁不成钢:“但无尽深渊那种地方,你如果没有战斗力——算了,我有就行,反正我是领主。” 陆希再次无语。海因里希说话是真的很欠揍。明明霉菌沼泽那是苏赛恩一手建立起来的——当然,他也提供了很多物资,但建设的活儿一砖一瓦都是苏赛恩领着魔族干的,而且最初,也是他捡回那些无处可去的魔族,才有了霉菌沼泽的村子啊。 结果到了现在,他开口就是“他是领主”了。也就是苏赛恩熟悉他的德性,知道他这是要担责,要不然换个别人,怕不是以为他要夺权呢。 这张嘴啊,都是苏赛恩这个圣母惯出来的吧? 果然苏赛恩半点不快的意思都没有,还满脸高兴地点头,显然很满意的样子…… 陆希直想捂脸,但还是忍住了:“其实光可不止可见光。” 她随手又在白石板上画了个扇形:“我们能看到七种颜色的光,不是因为光只有七种,而是因为只有这七种光是我们的眼睛能看到的,属于‘可见光’;而在可见光之外,还有频率更低波长更长的,以及频率更高波长更短的光。” 她一边说,一边在红光那一侧加了个“红外光”,然后又在紫光一侧加上了“紫外光”。 这两个词儿配合讲解倒是很容易理解的,但具体什么是红外光,什么是紫外光,那就无法直观呈现了,陆希只能先讲一讲这两种光的应用。 红外光的最大应用当然就是红外探测了。 “自然界中任何物体都能发出红外光,它具有明显的热效应,虽然看不到,但能感觉到。比如说你能感觉到火焰发出的热量,这里就有一部分是红外光线的效果。温度越高,辐射出的红外光越强,比如说你站在一块石头旁边,那么根据你和石头发出的红外光强度的比较,就能清晰地将两者分辨开来。在夜晚的时候,如果能够接收到红外光线,那么黑暗也就不成其为阻碍了,就像白天能够看见一样。” 而紫外光,陆希首先想到的当然就是杀菌消毒了。适当的紫外光,还能帮助人体合成维生素d呢。 “并且,在紫外光之外,还有波长更短的光呢。”陆希讲得兴起,“这些短波的光可是有杀伤力的,紫外光、x光、伽马射线——总之波长越短,穿透性越强,能量也越高。如果你真能掌握伽马射线,那跟掌握激光一样会有超高杀伤力。” 两个魔鬼听得晕晕的。 “那个也太远了……”苏赛恩喃喃地说,“我还是先研究一下可见光吧。” “可见光也有不同的用处啊。”陆希想了一下,“比如说隐身。” 隐身其实就是用各种方式来欺骗眼睛,而可见光正是眼睛所能接收到的信息,如果掌握了可见光,那跟变色龙也就没什么两样了。 “还有这种用法?”海因里希顿时露出了很有兴趣的表情,不过立刻就颓了,“我用不了……” “你不掌握光,但也有能隐身的办法。”陆希随手就给他留了个作业,“想想吧,你的能力,要怎样才能让自己隐身。我指的不是之前用魔法阴影的那种,是用物理的办法。给你两天时间考虑。” 于是海因里希又有了兴致:“不掌握光,也能隐身……” 苏赛恩跟他一起走出房间,看他这兴致勃勃的样子,不由得有点感叹:“我从来没看见过你这样……” 海因里希当然一直都是在奋斗的。苏赛恩跟他打小相识,就没看见他浪费过时间,不是在学习魔法,就是在与魔兽战斗,再不然就是在去找魔兽战斗的路上。 但是那种奋斗,与现在这种干劲是不同的。如果一定要苏赛恩形容,他觉得从前的海因里希像是一只困兽,再怎么张牙舞爪也看不到出路,唯一能做的就是盲目地冲击,然后一次次接受失败。 可现在不同了。这家伙像是一只自由奔跑的大猫,前方有着无数吸引他的东西——嗯,哪怕是女公爵讲的那些让人难以理解,学得头痛的知识…… 苏赛恩不由自主地揉了揉太阳穴,今天被填进来的知识在脑袋里搅成一锅粥,最终粥面上只浮现出两个大字——作业! 啊,从前他也是认真学习魔法的啊,为什么从来没有觉得,学习这么可怕呢……