气泡杂谈
气泡，谁没有见过！尽管它平凡无奇，可是，你曾想到过它竟有说不尽的妙用么？你看过修补自行车内胎吧。人们把车胎取出来,打上气，浸到水里，一段一段地按着，气泡升起处，正是毛病之所在。补好以后，还得用同样的方式进行复査。为什么要这样？因为车胎上细小的破绽，肉眼是不易看出来的，但把它充了气放在水里一按，空气就从小窟窿里往外冒，变成了一串串的气泡。这样，小气泡就为我们找到了车胎上的毛病。
大家都知道肥皂能除去衣物上的污垢，可是为什么质量好的肥皂多半泡沫较多呢？原来每个气泡都象一颗小小知炮弹，它破裂时象炮弹爆炸，正是肥皂泡沫的这种“爆炸力”，把粘附在衣物纤维间的脏物“轰”了下来。所以，肥皂的去污能力，在很大程度上取决于气泡。
要是我们能把气泡约束起来,那么它就可以给我们做更多的事情了。比如当塑料、混凝土里充满了气泡的时候，就变成了泡沫塑料和泡沫混凝土，这些东西都有特殊的用处，泡沫塑料除用于制造日用品外，也用于海上救生；泡沫混凝土则是防火、保暧和隔音的建筑良材。近年来科学家还用塑料做成弹丸或乒乓球大小的中空小球，这就是一种人造的不会爆破的气泡。把这种人工气泡倒在露天的蓄水池里，它就会自然而然地在水面上铺成均匀的一层，象是给蓄水池加上一个盖子，大大免除了池水的蒸发。由于这种人工气泡具有隔热的性能，因此它可以应用在热溶液表面，以防止热的消失，也可以应用在冷溶液表面，以防止外界热的影响。虽说气泡有这么多的用处，但它捣起蛋来，也够麻烦。炼钢时候，钢水里的气泡，是钢的大敌。要是钢水里留着气泡，那么浇成的钢锭和铸件，就会有砂眼或空洞，产品只能报废。制造玻璃器皿，如果玻璃溶液里杂有气泡,就会影响成品的质量。所以，这貌不惊人的气泡是值得研究的，以便发挥其长处，防止其危害。
保险丝爆断的一瞬间……
晚上，人们正在明亮的灯光下看书、读拫。突然间，灯光熄灭，一片漆黑——保险丝断了。
为什么电灯的保险丝会断呢？
照明设备上用的通常是铅锡或铅铸合金，所以也叫“软铅丝”，这种合金丝熔点很低，一般不超过摄氏二百度。当电流通过保险丝时，保险丝是会发热的，但这一热度不致超过保险丝的熔点，所以电流畅通。可是如果室内需要的电流增大，比如灯泡的烛光加大，増添了灯头等等，或者电线发生短路，这时候，通过保险丝的电流也增大了，保险丝发生了高热，一旦热度超过了它的熔点，便爆断了。
话虽然说得这么简单，但是保险丝在爆断的瞬间，却有—个过程，那就是髙温、电火花、强光和震荡。这样一分析，对现代科学技术就有启发了。
化学工业上常常需要高温来促进化学反应。科学家想：既然大量电流通过保险丝时会把保险丝爆断，那么如果应用其它高熔点的金属丝来代替保险丝，并且再千百倍地加大通过的电流，是否还会出现爆断的情况呢？实验的结果证明，不论熔点如何髙的金属丝，在有非常强大的电流通过时，也免不了爆断，而在爆断的瞬间会发出髙温。在这样的高温条件下，有不少化合物无须复杂的设备，可以在短短的时间里制造出来，例如制造无水碘化镁，只要在镁丝或镁带上包以碘，放在密闭容器中，通过强大电流，转眼之间，就可取得成品。同样的方法可以用来制造碘化铝、硫化镁、碳化镇以及氮化钛、氮化锂等等。氮化钻是极难制造的化合物，但是也能够使铂在液态氮中爆炸而取得。
如果高熔点金属丝的爆断过程发生在空气里，那么，它能发出强有力的震荡波，可以应用在金属“爆炸成形”工艺中。而要是爆断过程发生在液体里，那么，电火花所发出的冲击波，会在瞬间产生强大的压力，足以粉碎岩石，切割坚固的物体。
至于爆断所发出的强光，则早已应用在照相技术中，闪光灯就是根据这一原理设计成的；近年来还在研究使用强光杀灭害虫的问题，并且已经取得了一些成就。
磁场与生命
南来北往的大雁，传书递信的鸽子，它们都没有航空图，是什么给它们指引方向呢？
不光是大雁和鸽子，植物据说也知道方向。有人在十分严格的条件下，观察了玉米种子的发芽情况，他们发现：胚根伸向地球南磁极的种子，要比伸向北磁极的，早几天发芽，而且植株多数比较健壮；甚至胚根向北的，发芽以后，芽瓣也会指向南方，就象南方有一种力量时时刻刻拉着它似的。
旣然地球磁场对生物有着这祥明显的作用，那么，是不是可以试试,人工磁场对生物会产生什么影响？
在鸽子的翅膀下只要系上小块磁石，它就会寻不到老家，这是因为这小小磁石所产生的人工磁场，柢消了地球磁场的影响，使它的“定向系统”失去了作用。
科学家进行了多种多样的实验，证明在磁场里，血液的凝固较通常情况下迟缓得多，而白血球在磁场里则显得更为活跃，这对于治疗疾病和增加人体对病菌的抵抗力，有着一定的意义。
近年来还发现磁场对生命最基本的物质——蛋白质和核酸的构成，有一定的影响。如果这个发现无误，那么，在生物的遗传进化等方面，磁场无疑地也起了特殊的作用。
对于磁场与生物之间的关系，正在一天比一天深入地探索着，国外已经有科学研究机关建成了磁感应强度为二十五万髙斯（磁量单位）的磁体，它除了用于物理实验外，也用来研究磁场和生物、特别是磁场与人的机体方面的种种关系。
科学界已经满怀希望地在期待利用人工磁场，来提髙农作物的收成，控制生物的遗传，治疗疾病，以及增强人的记忆能力，等等。
豆腐衣和冶金新工艺
豆腐衣（腐皮）是一种很普通的食品，你知道它是怎样做出来的？
我们都有喝豆浆的经验，滚烫的豆浆，一冷却后，表面就会凝成一层薄膜。在豆制品厂里，工人们坐在豆浆缸旁边，用长长的竹签，把这种薄膜一层一层揭起来，经过晾干，就成了半透明、颜色淡黄的豆腐衣了。
制作豆腐衣，在我国已有上千年的历史了，但是这一套制作方法，基本上没有什么变动。有趣的是，技术上十分先进的现代冶金工业，在想尽了种种生产方法之后,竟然杷那十分古老的制作豆腐衣的原理，也应用到改进生产上去了。
目前这种“制豆腐衣式”的新工艺，暂时还只用在制铅工业上。
铅，在今天的工业上应用非常广泛，特别是原子能工业和涉及到放射性元素的工业部门，因为它是保护人体免受射线危害的一种好材料。在作这种用途的时候，铅多半以薄板的形式出现。
从矿石到铅板，生产程序一般是先将矿石熔化，炼出铅水，铅水浇成锭子，然后通过压延，辗成铅板。从厚铅板到薄铅板，又要经过多次反复压延。
自从采用新工艺以后，生产过程变得十分简单了：熔铅出来以后，贮存在高温槽里，不使冷凝，这时从铅槽上方，垂下一个滾转着的鼓状圆筒来，当这个圆筒在铅水表面上轻轻一接触的时候，就有一层铅粘在“鼓脊”上了，因为“鼓脊”是冷的，能使熔铅凝结起来。为了使圆筒一直保持低温，筒内满贮不断流动的冷水。
由于圆筒升降可以自由调节，因而就可以根据需要，生产厚薄不同的铅板。当圆筒滚转得较快，“鼓脊”与铅水接触得浅的时候，生产出来的铅板就薄，反之，生产出来的铅板就厚。圆筒不停地滚转，铅板源源地出来。
如果要使铅板坚固耐用，往往要补加铜丝或钢丝，这在一般情况下是很复杂的，但是现在只需先将铜丝或钢丝绷在“鼓脊”上就行了，当铅板从“鼓脊”上剥下来的时候，锎丝或钢丝早就和铅板结合在一起了。
虽然“制豆腐衣式”的冶金新工艺目前暂时限于制铅工业，但是从这一原理出发，将来对于硬金属如铁、镍等的制板，也未始没有应用的前途。
嗅觉谈新
人人都有一个鼻子，除了呼吸以外，它的主要功能是司嗅觉。在日常生活中，我们的鼻子已经足以达到辨别香臭的需要了；而在经过一定的训练之后，鼻子的辨别能力，还能进一步提高。
虽然我们能够相当灵敏地辨别气昧，可是，在动物界里，人的嗅觉并不算髙明。
谈到嗅觉，很容易联想到狗。的确，狗的鼻子是很灵敏的，它能够嗅出最有经验的人所无法嗅出的气味。一般说来，狗的嗅觉，要比人灵敏十几倍以至几十倍。正因为这样，所以侦察、军事、救护等等方面,往往训练狗来做助手„电子学的发展，使人的官能，在各个方面得到惊人的补充。例如电子显微镜，使人看到了微观世界里的千姿百态。电子望远镜，则把人的视力，引到远—在亿万光年之外的星体上；电话和无线电（包括电视），使人晤谈如在一室之内，把高山和重洋的阻隔消除了；而电子遥&设备，则使人双手的控制能力达到千里、万里以外。近年來出现了电子鼻，利用发出气味的挥发性物质溶解在液体表面上时，会影响流经液体的电流强度这一原理，使辨别气味的能力，提高到人嗅觉能力的一百倍以上。
那么，这就是最灵敏的嗅觉仪器了吗？
不！
“似蝇逐臭”，是句常言。但却道出了苍蝇嗅觉特别灵敏的这一点。据研究，苍蝇能在几公里外，嗅到极为微弱的气味。
为什么苍蝇具有这样特异的嗅觉呢？对苍蝇的嗔觉器官作了显微解剖，发现了苍蝇嗔觉细胞的细胞膜，有着离子渗透变化的特殊功能。这种细胞膜，是一张厚度为两个分子、两面各有一层异质蛋白的脂肪膜。这张膜，把髙度浓集的伴离子裹在细胞内，而把钠离子挡在细胞外，于是，在膜的内外，便有了七十微伏的电位差。当细胞受到外界气味刺激时，这张膜便自行破裂，从而产生了一股极微弱的电流。对于苍蝇来说，这股电流就是气昧的信号。
既然发现了电流的存在，便有可能加以利用了。科学家制成了一种十分纤细的、半微米长的电容探针，把它装进苍蝇那半毫米长的嗅觉器官中，并配以换能装置，结果便成了一套非常奇特的电子和生物相结合的嗅觉仪器。
应用这套仪器，在化学上可以检验微量物质，在军事上可以探索敌方深水潜艇的来踪去迹。当然还有许许多多其它用途。
除了直接借用苍蝇的嗅觉器官之外，科学家正在摹仿苍蝇,试制人工细胞膜。一旦制造成功，一个崭新的电子嗔觉系统，将会出现在我们面前，那时候，人类的嗅觉，就会得到更其惊人的补充。
电子显微镜的助手
我国早就制成了二十万倍的电子显微镜，现在又试制成八十万倍的电子显微镜。凭借这种强有力的仪器，可以直接观察到一个毫微米以下，也就是一米的十亿分之一以下的东西。
你也许以为有了这样的显微镜，要观察什么东西，只要切一个薄片，或做一个涂片，放在镜头下面，象光学显微镜那样就行了吧？
不,如果那样,一定会什么都看不到，因为一般的切片或涂片对电子显微镜的电子波束来说，是太厚了，无法通过。
这样，电子显微镜就少不了一个亲密的助手——超微切片机，把物体切到只有十毫微米至二十毫微米那么薄，换句话说，把一个普通的细胞切成五十片到一百片。而细胞，我们知道，它是小到肉眼都看不到的。
其实，用光学显微镜来观察的切片，也不是随便用什么刀切一下就行的，需要用特殊的切片机。这种切片机，很有点象车床，待切的物体，例如器官、组织的小块，装在卡具上，对着这个卡具，有一把锋利的楔刀，镶在钢制的滑架上，它能在操作者的控制下自由来回，而那卡具则可以通过螺纹调节升降。就这样，每当楔刀滑动一次，切下一片之后，卡具就稍稍上升，让楔刀进行第二次切削。但是，因为螺纹的阴阳纹之间，有一定的游隙，它妨碍着超微升降，所以切出的薄片仍较厚。
要解决超薄切片的问题，只有完全废弃用螺纹调节升降，而代之以别的办法，这个问题终于用加热装置解决了。现在超微切片机的卡具是嵌在一根铜管上的，铜管内部装着绕有电热丝的加热器，当电源与加热器接通以后，铜管便受热膨胀，不断地把卡具向上抬升，楔刀就可来回切片了。加热器热度的上升是缓慢的，铜管的膨胀也是一点一点来的，所以切片可以很薄很薄，完全符合电子显微镜的要求。
咸水、淡冰和精炼
北冰洋上，终年漂浮着白皑皑、蓝森森的冰山。
北冰洋里的水，和地球上所有的海洋一样，既咸又苦。但是奇怪，那冰山上冰块的滋味，却要比海水淡得多，有些竟仿佛是淡水凝成的。
是什么原因，使得咸水出淡冰呢？
原来水在冻结时，由于晶体结构的内在要求，总是尽最大可能排除水分子以外的其它成分。海水之所以咸苦，是因为它含有大量的各种盐类，例如钠盐、镁盐、钾盐等等。这些盐类，对于水在凝成晶体时，是不必要的，所以都在排除之列,咸水结冰后,冰里没有、或者只剩下很少这些成分，滋味当然变淡了。
海水结冰能够大量排除其它成分的现象，给了科学家以意义深远的启示。
在现代冶金工业中，特别是在半导体生产方面，要求提炼出纯度很高的产品。应用一般的提炼方法，几乎已经走到了路的尽头。
技术上对于材料的纯度，通常用“9”来表达。例如对于半导体锗来说，就要求九个“9”、十个“9”，以至于更多的“9”。九个“9”意味着什么呢？意味着在十亿个锗原子中,只有一个其它元素的原子！
海水结冰排除其它成分的原理，被科学家用到精炼金属和元素方面来了。
让我们还是举锗的精炼来说说吧：
把用普通方法提炼过的锗锭，放在石墨槽里，再把石墨槽置于石英管中，同时把石英管内的空气抽去，充之以惰性气体氩气。这之后，把石英管在环状电炉中缓缓通过，其速度一小时不过几厘米。由于环状电炉温度很髙，所以锗锭开始在石英管的石墨槽里熔化，但是随着石英管的移动，在趣过了环状电炉区域时，它又凝固起来了，正是在锗锭的一熔一凝之间，它的结晶发生了变化。当锗锭从熔化到再凝固的时候，锗原子也象结冰时的水分子一样，尽可能地排除杂质，把杂质推到熔化的部分去，于是，再凝固的部分，其纯度就比原来高了。这样反复多次池进行，熔化，再凝固；再熔化，再凝固，结果杂质一次又一次地被推向锗锭的一端。当锗锭的绝大部分达到所要求的纯度时，只消把那积着杂质的一端切去，产品就完成了。
这种精炼材料的方法，叫做“区域熔炼法”，但是要说更确切些，则可以称之为“区域再结晶法”。
大自然充满了各种各样的现象，有平凡的，有神奇的，有我们早就熟悉但仍然值得探索的，有目前我们还不能解释的。拨开现象的纱幕，找出事物的本质，研究它的规律，于是大自然就能为我们所用了#
海水淡化
地球表面，百分之七十以上是海洋；倘按水量计算，几乎每一平方米地表，都可以分摊到二千立方米的水。有这样丰沛的水源，照理无论农林、畜牧、工业、民用，都该取之不尽，用之不竭了。可是，海水咸苦，含有大量杂质，不能使用。为了解决使海水变淡这个恼人的问题，科学工作者已经进行了许多探索。
最简单的海水淡化方法是汽化法。我们平时烧煮开水的时候，不是有大量水蒸汽向空中逃逸掉么，把这种水蒸汽加以收集，就是很纯净的淡氷。不过大量汽化海水，就得花费很多的燃料，很不经济。比较理想的是应用太阳灶或原子能反应堆。
与汽化法完全不同的一种方法，叫做冷凝法。原来水在凝结成冰时，会把水里的绝大部分杂质排除掉，即使是咸苦的海水,它所凝结成的冰，大体上也是淡的。由咸水凝成的淡冰在融化之后，就成了淡水。除了上面所说的两种方法外，还有电解法，使海水里的种种溶盐发生电解、沉淀。海水之所以咸苦，主要原因在于含有大量溶盐，溶盐一经电解、沉淀，那水味也就淡了。
最后是化学淡化法。利用化学反应，使海水中的溶盐沉淀下来，这是比较简单的；而最有前途的，却是利用离子交换树脂的净化法。所谓离子交换树脂净化法,是应用一种醋酸纤维的半滲透膜。这层膜能透水，但不透溶盐，作个比方的话，就象用一张筛子，把海水里的水分子筛了过去，而将溶盐的分子留了下来，结果就得到了淡水。
在海水淡化中，留下来的溶盐自然是副产品；但是，在未来，当化学工业发展到从海水里去提取化工原料的时候，淡化了的海水，倒过来会成为化学工业的副产品啤。
瞩千里察秋毫
庞大的铁路枢纽站里，在成百条铁道上，有十几列甚至几十列车辆在进出、换轨。巨大的海港，船只来往频繁，这里刚抛锚，那边又在起碇了；岸上的车辆才装走船上运来的物资，又装来了候船运出的货物；起重机在天际摇曳，不慌不忙，井然有序，这是一项多么复杂细致的工作，它需要那么多熟练的人手，紧密配合。
指挥这样紧密协作的中枢机构，一定需要有大批受过严格训练的调度人员吧？对，从前一直是这样。可是，现在有的单位，情况却不同了，那里调度人员减少到最低限度，而工作效率却更高了。
这里有什么秘密呢？有“电眼”在工作着。
“电眼”，是一种新技术，但是也可以说大家都不太陌生。你常看电视吗？人们围坐在电视机荧光屏前，看着荧光屏上放映的电视节目，仿佛就象看电影，但是电视与电影不同，电影要用放映机放映，电视却是直接把在某一处发生的实况转播过来。“电眼”的原理和电视差不多，它们之间唯一区别是电视要用发射台，“电眼”可以直接传达。打个比方，“电眼”就仿佛把我们的眼睛随心所欲地要放到哪里，就放到哪里，既不受距离的限制，也不受重楼迭壁的阻挡。
正是应用了“电眼”，铁路枢纽站和海港里的少数调度人员，才能坐在“电眼”的荧光屏前,象看自己手掌那样方便地仔细观察站里和港里的动静,及时而正确地下达调度命令。当然，“电眼”不光是应用在车辆、船舶的调度上。
研究海底地形和深海生物的工作，光靠回声探测和机械捞-捕已经不够了，这就用得上“电眼”，把“电眼”连同光照设备放到海底去，研究人员就可以在研究室里考察所要研究的对象，仿佛亲身处在海洋深处。
要观察原子反应堆里的反应过程，且不说其速度瞬息方变，就是它的高热也没有哪一双眼睛能忍受得了，何况还有射线的致命危险呢。但是“电眼”能够担当起这个艰巨的任务。原子反应的过程，只有通过“电眼”，用超速摄影来解决。而第一眼看到月球背面的，不是别的，也正是“电眼”。当“电眼”用在工厂车间里的时候，整个生产过程就仿佛摆在管理人员的眼前，甚至一个车间只需一、二个人就够了。有的”电眼”，有着十二个镜头，能够自动回转，不怕灰尘、雨雾、髙温和振荡，镜头焦距可以任意调整。换句话说，可以用它看巨大的空间和任何大型的物体，也可以用它观察零件的细部。
无疑地，“电眼”在生产上的应用，将大大促进并提高自动化过程，从而提髙劳动生产率；它在科学技术上的应用，將更丰富科学研究的内容，从而为人类带来无上幸福。
奇妙的薄膜半导体
捷克斯洛伐克的玻璃工艺是世界闻名的。但是，在一次玻璃工艺品展览会上,吸引着成群观众的,不是它那传统的制作精巧的刻花玻璃瓶之类，而是一只普通的玻璃水盂！
为什么这样多的人把注意力集中在一只水盂上呢？这是因为这只水盂平放在展览台上，下面既没有电灶，也不烧煤气，可是那里面盛着的水却泡沫翻腾，蒸汽弥—句话，水似乎平白无故地开了。
不必烧火而能自己把食物煮熟的锅子，是只有神话里才会有的。这只水盂里的水之所以沸腾，原来是半导体做出的奇迹。
说起半导体，你一定会想起香烟盒大小的收音机，联系到捕捉太阳光能的阳光电池，等等。是的，这些东西都少不了半导体，而锗、硅、砸等，都是很好的半导体材料，但是半导体里也还有另一支突起的异军，它的名字叫做薄膜半导体，这种半导体通常应用透明的氧化锡等材料，作为主角，前面说起的那只水盂，正是靠了薄膜半导体，才出现了那样一番惊人的现象。
说来很简单，只要在玻璃器皿外壁涂上薄薄一层氧化锡(约三微米）,外覆一层绝缘硅有机漆，留下两个小小的导电触点，薄膜半导体就算成功了。使用的时候，在器皿里放上水，然后用细细的电线，将导电触点和电源接上，水很快就开了。
通常我们应用炉灶的时候，热效不过百分之三十到四十，大量的热由于热源和器皿接触不紧密而逃逸了，但是薄膜半导体和器皿的外壁结合得十分理想，甚至已经嵌进器皿表面分子的间隙里去了，因此，它的热效可以达到百分之九十。换句话说，应用薄膜半导体，要比使用普通炉灶效能高一倍至两倍。同时由于薄膜半导体遍涂器皿表面，热接触面要比光从底下加热大许多倍，所以烧煮同样分量的水，要节省十分之八、九的时间。
科学家已经开始应用薄膜半导体于蒸汽锅炉：当在自来水管近开关处安装上这样一个小型蒸汽锅炉时，开关一打开，出来的便是热水。
在寒冷地区行驶的汽车和火车，高空飞行的飞机，窗玻璃上很容易结冰或积雪，从而妨碍了驾驶人员的视线，影响了全车或全机人员的安全。但是现在可以不必为此担心了，只要在窗玻璃上涂以薄膜半导体，冰雪休想在上面站得住脚。而装有特种薄膜半导体玻璃窗的房间，在严寒的季节里可以不装暧气，不生火炉，而室温如春。
薄膜半导体在化学工业和物理实验方面，也开始发挥出作用来了。例如，用透明的薄膜半导体加热器代替普通笨重而昂贵的加热器应用于电解车间，使操作者可以观察整个反应过程，及时进行调节；而在核物理实验中，它能在云室里侦察带电粒子。
薄膜半导体虽然离不开电能，可是耗电量极低，这又是它的一个妙处。
电子世界的玻璃
自从电子学应用到科学研究和工业生产上起，它就和玻璃打上了交道，因为玻璃是很好的绝缘材料。
我们平时接触到的，多是“钠钙玻璃”，这种玻璃约含硅土百分之七十，是由石英砂、纯碱、长石和石灰石为主要原料,在髙温下熔化,然后在常温下冷凝而成的。由于玻璃在冷凝时粘度剧增，原子迁移迟缓,所以结构杂乱，不成晶体。
钠钙玻璃制成的主要产品是平板玻璃，我们用它来镶嵌门窗、做镜子；日常用的玻璃瓶、罐、杯子、盘子，以及灯罩、电灯泡等等，也是用钠钙玻璃制成的。
虽然钠钙玻璃有着很好的绝缘性能，但是由于它耐不得摄氏四百度以上的高温，表面导性差，所以在电子学方面的应用，受到一定的限制。
玻璃在电子世界里大显身手，还是最近几年来，许多特殊玻璃制成以后的事。
强中自有强中手
说玻璃的硬或者软,与其指它的机械强度，还不如指它的耐热程度更为妥当。我们已经知道，钠钙玻璃到温度超过摄氏四百度时，硬度就差了。但是有一种含氧化铝的“铝硅玻璃”，它的软化点要到摄氏九百度，在摄氏六百五十度时，性能很好，并具有优良的电特性和化学特性，所以通常用它来制作大功率电子管和行波管；这种玻璃的光学性能也很好，所以也用以制作X光机上的阴极射线管。
硬度更高的是含硅土百分之九十六的“高硅玻璃”。这种玻璃除了硅土和硼硅酸盐之外，几乎不含其它成分。在摄氏一千度时，它不发软，而在摄氏八百度时，性能非常稳定。就是把它烧到彤红，一下子扔进冰水里，它也不爆不裂，不动声色。这种玻璃能让红外线顺利透过，所以能用它来制作红外线灯泡，特种透热玻璃窗，也可以用它来做成热追踪导弹弹头的外罩。
如果把杂质含量不超过百万分之一的纯硅土熔化，制成玻璃，那么，这种玻璃甚至比高硅玻璃还要硬，通常大家称之为“石英玻璃”。这种纯硅玻璃是迄今所有一切玻璃中最透明的，用它做望远镜、显微镜和照相机的镜头十分理想，它的最新用途是作激光器中的反射镜。因为它能耐摄氏九百至一千二百度的髙温,所以也用来制作坩埚,熔炼半导体材料。
纯硅玻璃能够传递超声信号，而在传递的过程中，几乎毫不减弱声能，所以它又被应用在雷达、声纳和电子计算机的超声延迟线中。当电子信号被换能器转换成超声信号，穿过玻璃，直到被第二个换能器接收，又转换成电子信号为止，延时达几千微秒。
玻璃陶瓷
谈到机械的轴承，我们当然会想到硬度很高的碳钢和合金钢，而很少有人会去想到玻璃的，因为玻璃脆得很嘛。可是，现在有一种玻璃，有着巨大的抵抗冲击的能力和耐磨力，完全可以取轴承的钢丸而代之。这种十分强硬的玻璃，叫做“玻璃陶瓷”。
这种玻璃陶瓷，是用极细极细的玻璃丝束加上一种叫做“成核剂”的材料，经过热处理而制成的。每一立方厘米的玻璃陶瓷内，都含有千百万亿个微晶晶体。
玻璃陶瓷除了强硬之外，还有非常优异的热特性和电特性。在应用微波的时候，这种玻璃陶瓷有着极好的绝缘性能。有人用它制成了导弹头部的钟形外覃，经过试验，证明这层玻璃陶瓷外罩，能够通过导引导弹的一定频率的微波无线电，而挡住了外界其它因素对导弹内部制导系统的影响。
光敏玻璃
照相底片感光以后，经过冲洗，会现出黑白分明的图象来,这是因为底片上的溴化银,受到光能作用,发生了变化,而那未受光部分，则依然如故，一经冲洗，发生变化部分，牢牢地依附在底片上，未受光部分则洗掉了，
有一种玻璃也具有和照相底片类似的光敏特性，尤其是对紫外线非常敏感，当这种“光敏玻璃”受到紫外线照射的时候，其受光部分，会自行形成核状晶体，看起来呈乳白色，就象磨砂玻璃，而其未受光部分，却仍然晶莹透明^倘经紫外线照射之后，再用火加以烘烤，则受光部分的晶核数量还会增加，乳白色更为明显。这种玻璃的晶核很容易受氢氟酸的作用，一般说来，氢氟酸对受光形成晶核的腐蚀速度，要比未受光部分的玻璃快二十倍。
这样，镂刻玻璃这一件原来在技术上很复杂困难的事情，现在变得轻而易举了。无论在玻璃上想要镂刻什么样的花纹，都可以应用照相技术于光敏玻璃来完成。
现在普遍地应用这种光敏玻璃来制作印刷版、精密的印刷电路板、各种箔状结构以及每平方厘米均匀地布有五万四千多个微孔的彩色电视显像管，等等。
覆层玻璃
玻璃是绝缘体,但是,如果在玻璃的表面上覆以金属氧化物的薄膜时，这种玻璃便成为良好的导体了。薄膜的厚度，通常不到四千分之一厘米，所以几乎毫不影响玻璃的透明度，同时，它在玻璃上附得很牢，不必担心它会脱落下来#这种玻璃也叫做“导电玻璃”。
用覆层玻璃来作车辆、船舶和飞机的观察窗时，只要通上少量电流，就能使玻璃表面发热，无论是大冷天、高纬度地区或者高空，窗玻璃都不会被冰雪封住，从而大大地增加了航行的安全。
由于覆层玻璃的金属氧化物薄膜能把照射到它上面的半数红外线挡住,而又不影响可见光的透射,所以用它来作隔热窗户很为理想。有一些工业生产，比如炼铁，需要技工对铁水、炉膛情况变化等，进行经常的观察，但是温度太高、热浪逼人，给观察带来很大的困难，在应用了这种玻璃作为隔热屏后，就基本上把这个问题解决了。
用覆层玻璃做电子学实验室的墙壁瓷砖、门窗，由于它具有屏蔽作用，所以能使实验工作和电子仪器不受射频辐射的影晌；而要是把它应用到荧光设备上，则能排除多种干扰因素，却无损于荧光的清楚明晰。
有一种氧化锡覆层玻璃，可以用来制成性能非常稳定的电阻器。这种电阻器能够做得比铅笔芯还细巧，用在微型电子仪器上；也能眵做成一、二米长、碗口粗细，用在雷达侦察天线上。
至于含氧化裡、氧化钛薄膜的覆层玻璃，由于电导性好，可以制作避雷器，或甚至干脆把它当导体来用。
此外种种
除了上述一些而外，还有许许多多各有妙用的玻璃：
用硼酸盐或硅酸盐制成的玻璃，涂上烯土元素铷或镱，可以作激光器的光学元件，叫做“激光玻璃”。
把髙硅玻璃做成具有无数微孔的海绵状多孔玻璃，就可以用作水分收集器；而这种多孔玻璃的薄片，则可以用于包封半导体，还可以用它来制作半渗透膜，以分离同位素，并用于研究光的漫射。
与多孔玻璃相反的是无孔玻璃。一般的平板玻璃，看上去都光正平滑，但是在高倍显微镜下，却多是凹凸不平，满是坑坑洼洼。真正的无孔玻璃，表面必须十分密实平滑，这种无孔玻璃，是溶液酸碱度的氢离子浓度测定仪中少不了的组成部分。为什么要用无孔玻璃呢？是因为在测定溶液时，使电极和溶液之间不发生电子交换。
原子能科学兴起以后，随之而来的是一个核辐射问题，为了避免核辐射造成对人和生物的危寄，原子能实验室，原子能发电站以及应用核辐射的医院，都在反应堆的周围，设上厚厚的混凝土障壁，这种障壁十分笨重，又占地方，用在地面上，还行得通，倘要用在船舰、火车、飞机以至人造卫星上，便成了累赘，即使在地面上，这样一座笨大的障壁，也挡住了人的视线r使工作人员不能方便地及时监视反应堆工作实况。
有一种特殊的高度含铅玻璃，能够抵挡强大的梭辐射，是一种相当理想的防止核辐射的材料。
与髙铅玻璃作用不同，但目的相仿的是荧光玻璃。这种玻璃对辐射中最危险的两种射线特别敏感，它在受到两种射线照射后，放到紫外线下，会发出闪闪的荧光。受到两种射线照射的剂量越大，时间越长，则在紫外线下发出的荧光越亮。即使剂量小到五个伦琴，也逃不过这种玻璃的侦察。因此，应用荧光玻璃，可以简捷地测出辐射物质所在周围存在着的辐射量，以确定是否有危害性，从而采取措施，保证科学研究、医疗等方面的安全。
当然，以管窥豹，仅是一斑，我们这里谈的，还只是一小部分，但以少见多，可以想象，玻璃在电子世界里发挥着多么大的作用，而随着电子学一日千里地发展、它又会有多么广阔的前景哪I
强化破璃的新工艺
玻璃。是我们日常生活、生产和科学实验中不可缺少的东西。
虽然为了适应各种特殊需要，生产了许许多多新规格、新品种的特种玻璃，比方说高硅玻璃、石英玻璃、激光玻璃等等，但大量地应用的，仍然是普通的钠钙玻璃。
钠钙玻璃有一个严重的弱点，就是性脆易碎，所以往往釆用钢化法，来加以补救。
但是，薄玻璃器皿的弯曲处，象杯口、手柄、曲管等等，这些部位，一般的钢化法很难处理。
经过长期研究之后，科技工作者找到了两种较好的解决办法。
第一种是离子交换法：
角熔化的轻金属盐来处理玻璃。例如当直径为零点七十八埃（一埃为十分之一毫微米）的锂离子，与钠玻璃中直径为零点九十八埃的钠离子，或在钾玻璃中直径为一点三十三埃的钾离子交换以后，玻璃的强度，可以增加三分之一。
这个办法的好处是，可以用来强化任何形状的玻璃制品，而且能够进行局部处理，也就是说，玻璃器皿的哪一个部位受到外力的作用多，就特别对该部位加以处理。
经过离子交换法处理的玻璃制品，不仅质地增强，而且在耐热、防震等方面，也较未处理过的，大为提髙。
第二种是硅酮乳脂降温法：
把玻璃制品加热到摄氏二百度，然后迅速地浸入硅酮乳脂中，等到冷却后，取出,再加热到摄氏一百八十度,重又浸入硅酮乳脂中，这样反复进行,每次降低二十度,直到常温为止。
经过这个办法处理的玻璃制品，其弯曲处的强度，可以比原来提髙十倍以上。
就整体来说，质地也大有改善。因为原来玻璃上面的纽小裂纹、疵点，特别是弯曲处，得到了硅的弥补，应力便不容易集中在一点上了。
要阳光听我们使唤
漫谈阳光电池
人们用火力发电、水力发电、风力发电、潮汐发电、原子能发电……，然而，最强大、最经济、最简单而又最理想的能源是什么呢？阳光！
有人计算过，地球表面，每平方公里，一分钟里所受到的阳光，要相当于一百万度电的能量,如果照射到地面上的阳光，全部转换成电能，那会是怎样一个不可思议的数字呵！可惜的是阳光本身不会变成电。
一百五十多年前，有位德国科学家叫做西班克的，他把锏丝和银丝扭结起来，一端晒在阳光下，一端浸在冰水里，经过测定，发现有极微弱的电流在流动。这点儿电流当然起不了什么作用，但却说明，温度的差异，能够产生电流。虽然以后有一百多年没有人再去搞它，但西班克试验的东西，今天看来，可算是最初的“温差电偶”，最早的“阳光电池”了。
自从有了半导体之后，阳光电池才得到实际发展和应用。阳光电池的效能，也逐步提高起来，一九五四年，半导体硅阳光电池，把光能转变成电能的效率,还只有百分之六，一九六零年，提高到百分之十四，目前已经达到百分之二十左右。根据理论上的计箅，这种砝阳光电池的效率，可以达到百分之二十二。
为什么阳光电池能使光能转变成电能？
关键在于电子。
我们知道，电子总是环绕着原子核不停地旋转着的a当物质的原子受到外界能量作用的时候，就有个别电子，离开原来绕着原子核转的轨道，成为自由电子#在半导体材料，比方说桂吧，受到阳光照射时，光能——光量子——透入晶体内部，迫使一些电子离开轨道。这样一来，这部分电子便成了自由电子。而自由电子，正是电能的来源自由电子越多，电能便越大。
既然阳光电浊里自由电子的产生，是光量子的作用，那么，如何发挥光量子的作用，选择什么样的半导体材料，制成哪种形状的阳光电池，就大有讲究了。
太阳光里，有着各式各样的光量子，而半导体材料，则有着不同的“能级”^一定的光量子，只能对一定的“能级”发挥作用。打个比喻的话,光量子是一匹匹善于腾越溪谷的骏马,而“能级”则是一条条的溪谷。马儿的腾越能力有高低，溪谷的宽度有大小。对于波长为三百九十毫微米的可见光的光量子来说，在半导体能级为一点五电子伏特时，最能。发挥它的威力。
半导体硅的能级为一点二电子伏特，可见光的光量子施展不了它的全部能力，因而它的理论效率只有百分之二十二t有一些新的半导体材料，象締化镉I磷化铟等，叫做金属间化合物半导体，它们的能级要比硅宽些，所以能够把效率提高到百分之二十五。可是就算增加到了百分之二十五，也不过比硅提高了百分之三而已,显然还是不能令人满意的一般的阳光电池，只利用了太阳的可见光部分，而让波长超过七百七十毫微米的红外线，波长短于三百九十毫微米-的紫外线，全都闲处界外，白白地浪费掉了。
采用多层阳光电池，是调动红外线和紫外线的光量子使之充分发挥出能力的一个办法。
比方说用三层式阳光电池吧：上面一层放过可见光和红:外线，利用波段较短的紫外线；中间一层放过红外线，利用可见光，而下面一层则利用波段较长的红外线，这样，阳光中就有三类不同的光量子，得以发挥它们的力量。当然，多层阳光电池所采用的材料是不同的：硅，适宜于可见光，作中层；锗，适宜于红外线，作下层；而硫化镉，适宜于紫外线，作上层。据计算，这样的阳光电池，其效率可以达到百分之四十。
但是，光线经过一层层穿透，毕竟削弱了光能。因此，科学家便着手改造半导体材料的结枸。他们把半导体的能级，做得尽可能宽些，以便最善于腾越的马儿——紫外线的光量子，能够发挥它最大的力量。同时，在能级这个溪谷中安上“跳板”，使得能力较差的可见光和红外线的光量子,也可以凭借着跳过去。对于可见光，只要在能级里安一道“跳板”就行了；对于红外线，则需荽安两道。这样的阳光电池，叫做多过渡性阳光电池。它改变光能为电能的效率，可以达到百分之六十五。
当百分之六十五的太阳光能变为电能，听从我们使唤的肘候，人类在指挥自然方面,将变得何等有力！当然，即使有百分之六十五的光能被我们变成了电能，我们也没有理由踌躇满志，不求前进。“山外青山楼外楼”那时候会有更髙的科学高峰，要我们去登攀。
塑料新话
不怕高温
塑料多半怕热,一般的塑料制品在水的沸点时,就变得绵软无力,如果温度再髙些,还会出现融蚀、解体等现象,聚四氟乙烯能够经受得住摄氏二百五十度至三百度之间的高温。由于它有耐热和其它方面的优点，所以称为“塑料王”。
如果从耐髙温来说，这顶“王冠”要让给另外三种更新的塑料。一种叫做聚苯并的塑料能经受摄氏五百度的高温；还有一种叫做喹亚啉在空气中能经受摄氏五百度，而在氮气中竟能经受摄氏八百度高温；至于称为聚亚胺的塑料，在摄氏七百度髙温下，还坚强依旧。
拉力强大
用钢丝绞成的缆索，不过手指粗细，可以曳起几吨重的物件，其坚韧就更不必说了。
但是科学检验的结果，也许会使你大吃一惊。以同样标准细度的钢丝和塑料纤维作比较，如果钢丝的韧度是一的话，那么尼龙和特丽纶是一点四；而髙强度尼龙，竟为钢丝的二倍半。
突破绝缘
塑料的优点之一是绝缘性能好，所以常常用它被覆电线、隔断电源，在需要导电的时候，塑料便无能为力了。最近科学工作者研究成功了一种能导电的塑料。这种导电塑料。最适宜用来印制印刷线路，以装配微型电讯器材。
新型纸张
泡沫塑料在隔音、防寒、救生等方面有很大的功用，但:这种材料因为充满气泡，很难做成薄型的。最近聚乙烯泡沫塑料的厚度已经可以做到不足半毫米，而不久将能生产十分之一毫米以下的泡沫塑料薄膜，它宜于作物防寒；而用它来代替纸张，印成书籍文件，可以不怕雨淋水浸。
修补神经
塑料在医学方面的应用，已经是颇不稀罕了，简单如镶。补牙齿，复杂如修补心脏。但它们是不受外界作用而改变其形状的。
能不能使塑料“活”起来呢？聚乙烯醇和聚丙烯酸的复合聚合物作出了答案。原来这种新型塑料含有石炭酸，当受。到电解剌激时，石炭酸会发生电离作用，因而使塑料缓缓收缩，去除刺激作用，又能舒放恢复。这种能对外界作用作出反应的塑料，绐目前还办不到的修补神经这一难题，提出了光辉的前景。
水里雷电
夏季里，常见天空阴云四布，忽然间，金蛇狂舞，雷声隆隆。
大家知道这是雷电。是空中带正负电荷的云层，接触之后，发生了火花放电。
这种空中火花放电，不仅存在于自然界，也掌握在我们的手里：当你走过建筑工地，参观造船广或金属焊接工场的时候，不是常常看到一处处耀眼的火花么？这就是人工闪电在工作一电焊。
人工闪电不光是用在电焊上，也被用来切开整块巨大的钢铁，增加金属的强度，以及做许许多多其它的工作。
但是，如果说雷电不单存在于空中，它也可以发生在液体（象水和油等）里，也许你不大敢相信，自然更难想象那番奇特的景象了。
在电气工程中，常常发生一些古里古怪的事故，一忽儿油浸电容器坏了，忽然间油浸变压器出了毛病，损坏得那样莫名其妙，可又那么彻底。是谁在搞蛋呢？原来是发生在液体里的雷电作的“好事”。
近年来科学家发现这种古怪的破坏作用，竟能帮我们做许多有益的事情哩。
宝石，磨刀的砂轮都是十分坚硬的材料，要加工，得花很多的时间和力气，可要是请水里雷电来帮忙，就变得轻而易举了。当它那长长的火舌舐着宝石和砂轮的时候，倔强的材料竟变得那样听话；粉碎矿石，得用庞大的机器，可是应用水里雷电后，那些笨重的机械设备，全可以省了；你看到过给巨大的海轮除诱和清除船壳上附着的介贝之类的东西么？得多少人围着它叮叮当当地敲呵打呵，但是应用水里雷电，船只不必出水，只要人拿着喷枪似的工具，在水里对着它冲冲就行了。
它还参加农业建设；用来开辟水源，消灭潜藏在泥土里的害虫。有趣的是食品工业中，用它来提炼乳酪：通常从牛奶里提取乳酪，总要花几个钟头，可是应用水里雷电，真是只要眨眨眼这点儿时间就够了。
也许你会担心，既然液体里会发生火花放电，以后乘船航行，得加倍小心。其实，你不必多虑：原来它只是在特定情况下才发生，你平时要找它还找不到哩！
水泥的新用途
在现代建筑中，水泥是最重要的材料之一。无论是小小一个水塔，一条涵洞，或者宏大如首都人民大会堂，黄河大坝，或长江大桥，都少不了水泥。可是如果以为水泥只是建筑工程方面专用的材料，却不尽然。它已经超越了建筑工程的范畴，而深入到其它一些部门中去了。
国外有一家重型车床制造工厂，以钢筋混凝土为主，制成了一台巨型龙门刨床，使用多年，经过检验，发现这台刨床不仅没有丝毫“疲劳”或“衰老”现象，却由于水泥强度在继续增加而越来越坚固了。用钢筋混凝土制造机床，不但成本低，而且可以免除一般机床生产过程中必不可少的翻砂工序，加速生产周期，而对于需要消耗大量金属的重型机床、压力机等，则更大大地节省了金属。
造船业中，水泥也显露出锋芒。我国制成的以玻璃纤维代替钢骨的水泥货船，不仅多快好省，同时由于它是水泥制造的，不受海水腐蚀，因而也就不必象普通钢壳货船那样，经常进行防镑维修工作。至于行驶在内河里的钢筋混凝土驳船，则已经十分普遍，为国家节约了大量宝贵的木材。这种内河钢筋混凝土驳船，船身虽比木船要重得多，但它不渗水，结构紧密结实，航行平稳，有了汽轮的拖带，或者本身装上柴油机带动的螺旋桨，也就显得灵活自如了。
最有意思的是，有的国家竟把水泥应用到飞机和火箭制造方面去了。用特种水泥制造的火箭外壳，科学家认为有着一些比金属更大的优点。比如用金属制造火箭外壳，金属板需要铆接或焊接，因而表面不能十分光滑,增加了空气对火箭的摩擦阻力，水泥可以整体浇制，研磨平滑，所以没有这方面的缺点；同时，用特种水泥制成的火箭外壳，在与空气摩擦时，能够比金属抗得住高温。
在建筑工程中，我们看到的水泥总是灰色或白色的，比较单调，但是现在水泥的颜色也丰富多彩了，它可以配制成浅红色的、玫瑰色的、桔黄色的、天蓝色的、玉绿色的、茶褐色的，以及黑色的，等等。所以不仅以后的建筑物可以不施油漆，造得绚烂富丽，便是水泥制造的机床、船舶、飞机、火箭等,也可以靠水泥本身的色彩，造得自然而又美观。
动物体的奇特结构
常常留心大自然，是十分有趣的,自然界有许许多多东西，特别是动物，尽管它们本身一点儿也没有意识到，而且永远也不可能意识到，却有好多地方，和我们的现代技术、高深的科学原理，竟然如此吻合！天鹅经常在几千米髙空作远程飞行，要能够经受得住从平地到高空的气压变化，还常常要跟髙空的激流风作斗争，但是它飞得很稳，极少意外。
对天鹅作了进一步研究，发现它的骨胳与一般禽类不同，是由含碘丰富的海绵状物质和玻璃纤维似的东西构成的，十分象我们的钢筋混凝土结构；而它的骨架纵横衔接，也象一副现代建筑的构架。天鹅的这样一副骨架，使它具有匀称的体型，能够抗拒外力。据计算，天鹅骨胳和它的体重、身体大小以及经受外力的作用相比，其强度一点也不低于几十层大厦、或跨度几十米大桥那钢筋混凝结构所要求达到的水平。
晌尾蛇在黑暗里也能捕捉在它附近活动的动物，因为它的眼睛后下方天生有一副红外线视物装置，而人们懂得使用红外线在黑暗里视物，还只是近三十年来的事。
没有人会喜欢臭虫。可是臭虫身上，却有一具发动机里面必不可少的活塞泵
原来臭虫的唾腺平时总是被一枚角质的活塞闭着的。当吮血而肌肉牵动时，活塞就移开了，这时由于唾腺所受的压力降低，唾液便自动通过开着的活门，流进圆筒状的口腔里。吮血停止，肌肉不再活动时，那活塞又回复了原状，唾液的分泌自行终止。
大自然里的有趣现象远远不止这些。你留心得越多，观察得越细致，你也会知道得越多，获得更多的启发。
回天有术
在地球上的热带和亚热带地区，自然条件非常良好，那里植物繁茂，鸟兽活跃；可是在南北两极和寒带地区，情形却截然不同，那里冰雪长驻，鱼沉雁杳，作物播种也彳艮困难；南北温带虽然比较理想，但一年之中也有三分之一左右时间木叶黄落，鸟兽潜藏，作物生长迟缓。因此，使万年冰川变成乐土，把严寒从地球上赶出去，是人类多么向往的事情哪!
为了改变北极的气候，科学家提出了一个方案：在白令海峡筑起一条堤坝，用强大的抽水机把太平洋的暖流灌到北冰洋去，以使那里的冰山逐渐融解，从而影响北极的气候。这样做的确有很大的好处，它将能部分地改变寒冷的积贮，在一定程度上减弱冷气团的形成，而最现实的是变北极冰天雪地为一片通航无阻的海洋。但是仍然不能根本改变北极的面貌。
人类有过许多改造两极的想法，但没有一个想到要动一动地球的。的确，这么一个庞大的球体，以每秒三十公里的速度绕太阳运行，自己本身又由西向东转动，跟它相比，。人是多末渺小呵。谁敢去碰碰它呢？
只有过这样一位科学家，他说：“给我以支点，我将把地球撬起。”这位科学家是谁？是阿基米德。他是第一个敢于藐视地球之大的人。
近世纪来，人们开始考虑起挪动地球的可能性来了。但这仍然是无法实现的幻想，哪里去弄这么大的推动力呢？
别忘了火箭在地球外围飞行，也别忘了太阳系九大行星有着小兄弟。火箭的原理也可以应用在地球本身上。能源呢？原子能。据科学家计算，光地球上河湖海洋的水里所含氢的同位素氘，它所蕴藏的能量，就达地球自转所需能量的三十万倍以上。应用这一能源，足以命令地球向任何方向转动。
科学家波克罗夫斯基认为，原子能的发展，使人类有可能用它来控制地球在宇宙空间的位置，这就是说，可以使地球脱离它原来的公转轨道。
在这样的设想下，科学家们提出了一个有趣的方案：在近地球一极的某个地方，安装一座大功率的氘发动机，使之形成一个巨大的人工火山喷口，象火箭的喷嘴一样。那时候地球就可以脱离它那世世代代的旧轨道，进入最理想的新轨道；而自转的方向也可以按照人类的需要而加以调整了。
那时候，北冰洋风和日丽，碧海蓝天；地球北部的苔原和冻土带，将麦浪滔滔，果木成林；南极的土地也将再见天日，那里花草丛生，群莺乱飞；而今天的赤道地带呢，到那时候也不会长年炎阳苦炙了。
黑夜里的眼睛
在大城市里，走夜路是一点困难也没有的，街灯辉煌，道路平坦；可是如果你在偏僻的村野里或山道上，那就是另一番情景了。手提灯笼，只能照四周咫尺，而且光色朦胧；手电筒照得远些，可又范围很小。于是你不免想，难道科学象今天这样发达，竟不能对黑暗里辨物作出一些贡献么？一八七○年，英国天文学家约翰•赫歌耳对太阳光谱的各部分作了研究。他发现太阳光除了通过棱镜所分出的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色外，在红色部分之后，还有着某种看不见的光线，于是就把它叫做红外线，同时由于这种看不见的光线有着热反应，所以又称为热射线。
我们四周的一切东西，无论动物或植物，都散发着一定热量，这种散发出来的热，以热射线的形式向四周扩散，好象发出不同的信号一样。
科学家根据这一自然现象，终于研究出了一些特殊仪器，这些仪器，能够把看不见的红外线，变成看得见的光，也就是把发射着看不见的红外线的物体，变成看得见的实物形象。这些仪器中有一种比较简单的叫做“电子光学变流器”，我们不妨称之为“夜眼”。
这种“电子光学变流器”有点象望远镜，所不同的是望远镜看可见光，它看红外线。它的结构，大致上可分为三大部分：前端是对物镜，也就是镜头，后面是目镜，中间部分最重要，就是变流器本身。变流器又分为三个环节，第一个环节是接受红外线的由钠、钾或铷的化合物制成的光阴极，第二是电子流聚焦光阑，第三是荧光屏。
当某一物体发出的红外线进入镜头以后，就有一个看不见的物体形象的倒影，落在光阴极上，经过光阴极的变流，看不见的物体形象，改变为电子流，射向荧光屏，因为电子流在行进的过程中，经过聚焦光阑，所以把倒影转过来了，这时荧光屏上出现的，巳经是看得见的物体的正象了。目镜时用处是放大荧光屏上的图象。由于红外线的电子流较弱，常常需要辅以较高电压，这样才能保证荧光屏上图象的清晰。有时为了使物体的形象更容易为仪器所接受,往往另外再用特种红外线探照灯。
我们有了这样一具“夜眼”以后，黑夜里随便走到哪里，也就象在白天一样，四周景象清晰可见。
对于船舶和飞机，这种仪器显得更为重要。雷达能够测定对象所在，可是不能“看”得明晰；“夜眼”，不仅能发现目的物，还能辨识目的物上的小零件。应用“夜眼”以后，飞机就可以在黑夜和密云重雾里安全着陆。
我们人在地球上是无法看到地球的全貌的，可如果我们在人造卫星上装上“夜眼”，不断把地球形象拍摄下来，胶片经过自动显影，然后在电子射线作用下，把胶片上的图象转变为脉冲波，拍到地球上来，经过整理，又出现了原来的图象，这样，我们就“却见庐山真面目，尽管身在此山中”了。对于天文学和地球物理学，这是有极大意义的。
在军事方面，红外线的应用，已经越来越引人注意了。把“夜眼”装在枪炮上，夜战就象日战；伪装隐蔽的敌人，在“夜眼”之下，就无所遁形；黑夜里对敌人阵地的高空侦察，甚至比白天还要明白；而在火箭武器方面，红外线导向也是重要的一种。
自然，对于我们来说，更重要的是发展我们的国民经济，在这方面，红外线对自动化有很大的作用。同时，红外线的应用，与进一步发展无线电、照相电子学以及广泛地应用半导体技术等方面，有密切的联系。
最后，顺便谈谈，目前一具“夜眼”的重量连同蓄电池在内，大约有一点二公斤重，但是可以预料，不需要多久，一具“夜眼”的总重，将不会超过一副普通的眼镜。
“冷”式发电
一按电钮，灯光亮了，机器转动了，大家知道这是因匁有强大的热电站、水电站和原子能电站……在工作，源源地把电能供应我们。
把手电筒装上电池，开关一揿，也发出了亮光。你想到过电池和电站的关系吗？自然，电池并不与电站有什么供电关系，可是它们有相似的地方，原来一节节小小的电池，竟是一个个小小的电站呢！
那末，为什么不用小型电池的原理做成大型电站呢？是的，科学家正在作这方面的努力，而且已经取得了不少成就。但这种电池跟我们日常用的电池不同，它由两个部分组成：一个满贮燃料（象煤气、沼气等）的槽和一个置放氧化剂（空气或氧）的器皿。在这种电池中，燃料并不与氧化剂混合，而是分别在电极板上发生作用。当燃料在一些电极板上流动时，释放出大量的电子，因而使电极板产生负电荷；同时，氧化剂冲刷着另一些电极板，把电子带走，使电极板产生正电荷。如果我们用导线把这正负两种电极板连接:起来，电流就在上面通过，电能也就发生了。这种电池叫做“燃料电池”，我们也可以把它看作“冷”式发电机，它使化学能直接转化为电能。
现代蒸汽涡轮机和强力内燃机是非常复杂的机器，上面有成千种零件，要用最好的钢紂，还要熟练工人经常照看。。比较起来，“燃料电池”要省事多了，它的零件少，材料要求低，管理容易。
还有，蒸汽机所发出的能，只不过燃料所具有的能的百分之三十五；内燃机要好些，也不过百分之四十。为什么会造成这样大的损失呢？这是因为这些机械在把燃料能转化为电能时，不得不先经过一个“热”的阶段，有很大部分的能就在这个时候散失了。“燃料电池”则不必过“热”关，所以效能极高。
“燃料电池”中最有趣的是氢氧电池，在这种电池中，氧是燃料，氧是氧化剂，在地球上，它们有取之不尽的源泉，一旦把这种电池装在汽车上、拖拉机上，这些机器将变的非常灵巧。
飞机和火箭技术的迅速发展，要求有体积小、分量轻和功率大的能源，只有“燃料电池”具备这样多方面的优点，人造行星和人造卫星上，都安装着化学电池组，它和太阳能电池配合起来，保证了人造行星和人造卫星上电能的供应。
现在的“燃料电池”还不能供应整个城市照明或带动机器运转，但是无穷的人类智慧，将会证明这是可能的。
自然界的压力
我们身上，时时刻刻都负荷着几千公斤以至一、二万公斤的重量，这就是大气压力。
为什么我们对这样重的分量会感觉不到，却仍然行动自如呢？因为我们身体内部也有一种向外的压力。两种压力相互抵消掉了。
水也有压力，而且比空气压力大得多，水深每增加十米，就要增加一个大气压的压力。如果你潜入到十米深的水下，你身上就受到一个大气压的压力，不穿潜水衣，是吃不消的。有人做过实把一枝空玻璃管的管口，用白蜡封住，用麻布严严地把玻璃管包好，装进一个开口的铜管子里，然后沉到五公里深水下，当铜管再次从水里取出来时，那个白蜡封口的玻璃管不见了，麻布包里只留下冰屑似的一撮儿碎玻璃。
地下也有压力，在地壳里，平均每深入地下三米，就要增加一个大气压的压力。其它象风有风的压力，雪有雪的压力。
在我们日常生活里，自然界的压力跟我们是分不开的。热水瓶塞子盖好了，有时会跳起来，这是瓶里水蒸汽的压力；等瓶子里的水冷了，瓶塞子又会陷下去，要用好大力气，才拔得出来，这又是大气的压力。
通常我们一想到压力，总以为它只不过能粉碎坚硬的物质而已。可是压力的奇妙之处却不在这里。压力，特别是超高压力，能够做出许许多多我们想也想不到的事情来。
一台万吨水压机，锻压上百吨的钢件，就象我们用手揉面那样轻易，然而使这样一台巨型机器工作的，却只有一千个大气压的压力。
强大的压力，能使物质的性状发生剧烈的变化：把金属放在二万至二万五千个大气压力之下，它就变得更加刚韧；大理石是十分坚硬却又易于碎裂的东西，可是在二万五千个大气压力之下，却变得象胶泥那样软软的，可以塑成任何形状。
超高压还能使物质起化学变化。当物质受到五万个大气压力作用时，原子内部就发生了变化，电子会从外轨道转进内轨道。原子受到几百万个大气压力作用的时候，原子与原子之间的距离就小到不足十万亿分之一米，于是原子发生并合，形成了一种新原子，从而产生出一类新的物质。
现代武器几乎完全依靠髙压。。把一颗炮弹送出炮口，需要三、四千个大气压力;喷气式飞机需要几万至几十万个大气压力；弹道火箭就需要更大的压力；至于原子弹、。氢弹的爆炸，它的威力实际上也就是它那超强大的压力。
宇宙间的最大压力究竟有多少，我们还无从知道。据说。巨大的天体发生互撞时，可以产生几十、几百亿个大气压力，当然这还不是极限。
目前，人类的智慧已经能够制造出几百万个大气压的压力来了，把这种强大的压力应用到科学技术上、工农业生产上，将对我国四个现代化作出巨大的贡献。
荧光闪闪紫外线
对于地球来说，太阳是最大的能源，没有太阳，地球上就没有生命。
人们只知道太阳霞光万道，灿烂一片。可是，你知道吗？太阳的光是以无数不同波长的电磁波组成的，我们眼睛看得到的，只不过是波长为三百九十至七百七十毫微米之间的电磁波罢了。红外线、无线电波、紫外线、X线、丙种射线等，我们眼睛就看不到了。其中紫外线与我们的生活十分密切，它在科学上的用也越来越广泛了。
紫外线是营养物质的来源之一，在我们皮肤里有一种维生素D原，经过紫外线照射之后，会变成人体需要的维生素D，所以常常哂太阳的人，就不需要再服用维生素D。
对流动的空气进行灭菌，是一件很不容易的事情。紫外线却能够完成这个任务。有一种特殊短波紫外线杀菌灯，有高度的杀菌效能，把它装在病房里或需要进行空气灭菌的地方，开灯后，就能使空气保持淸洁。
紫外线也能消灭农林的虫害。农林的害虫，很大一部分是昆虫，它们的复眼对紫外线有很强的辨识力，而紫外线对昆虫又有很大的引诱力9科学家利用这一点，在农田和森林里设置紫外线捕虫灯，根据益虫和害虫的行动规律，按时启闭，可以只捕害虫。
平常我们肉眼是看不到紫外线的，可是，当紫外线照射在发光物质”上时，我们就能看到种种滨纷的色光。这种光叫做“冷光”。而“发光物质”有几千种。把“发光物质”和紫外线结合起来使用，紫外线在科技方面的应用，就更为扩大了。
现代精密机械的检查，有一种“冷光探伤法”：先把机械零件浸在“发光物质”溶液里，然后把零件取出，加以清冼。倘零件有裂缝，那末“发光物质’’就会嵌在那里，使用紫外线照射时，有裂缝的零件，在裂缝处就会闪闪发光。
飞机和船舶的领航员，飞行员，天文学家，常常在黑夜里工作，用普通的灯光照明，不能满足他们的需要。因此，就有一种专门的“图表”供他们使用，这种图表，在紫外线下发出很清晰的光来，但不影响工作，他们使用的铅笔也非常特殊，在黑暗的环境里能象白天一样的写字。
近年来“发光物质”也用以代替示踪原子。比方在建筑海港码头时，先要知道水底砂石的动态，这时，在海里撒上—些染过“发光物质”的细砂，然后从不同的地段里选取一些砂样，放在紫外线下，就可了解各个地段的情况。紫外线对“发光物质”的鉴别力很强，在两公升砂中有一粒染过“发光物质”的细砂，也会找出来。地质研究也在逐渐采用这种方法了。
此外，紫外线能运用于选择植物良种和鉴别食物的质量，在选择种子时，种子的好、坏、死、活，在紫外线下发出不同的光度，选择起来十分容易。败坏的食物，内部结构的不断分裂产生着“冷光”，所以在紫外线下要比好的食物光亮得多。
紫外线应用范围很广，但也有缺点，例如过分强烈的紫外线，能使我们皮肤灼伤；衣服、器具上的颜色消褪或变得黯淡无光；使一些东西脆弱易碎。
在这时候，“发光物质”就起另一种作用了，“发光物质”能挡住紫外线，从而使物质内部避免了紫外线的损害。
土壤学家利用发光物质”和紫外线的这个对立特性，做了一次有趣的实验：稻田里莠草的生长规律是：出得比稻秧迟，长得比稻秧快，他们趁狹苗已经出水，而莠草还未露芽时，在稻田水里撒上“发光物质”，结果稻秧欣欣向荣，莠草在水下因“发光物质”挡住了紫外线，失去了生长条件而长不出来。这是紫外线特殊应用的开始，但它具有很大启发性，它使紫外线和“发光物质”的应用进入了一个新的阶段。
彩色缤纷
春日繁花是那么斑斓，秋原红叶又这等鲜妍，碧水皱起绿漪，苍山点缀蓝天，自然界的景色，是何等富丽多彩呵！石青、湖绿、朱红、鹅黄……多多少少的颜色，你数得尽吗？
可是，看看画家手里的调色盘吧，只不过十来种颜料，却将锦绣河山移来笔底，甚至融融烈火，跃然纸上。
也许你身边有着几张彩色图片，数数看，那上面有几种颜色。可能十种，或许二十种，可是事实上却不过是由七种、五种，甚至三种颜料套印而成的。
“赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫，谁持彩练当空舞。”虹彩何等绚丽？
如果你有颜料，不妨试试：先画一抹品红色，并列着画—抹黄色，再添上一抹青色，最后又是一抹品红色。然后使这些颜色的相邻部分彼此染着一些，于是你蓦然发现，品红色与黄色之间，在靠近品沣色处出现了红色，靠近黄色处出现了橙色；黄色与青色之间，出现了绿色；而在青色与品红色之间，靠近青色处出现了蓝色，靠近品红色处出现了紫色。这些颜色构成的一根色带，竟和彩虹的颜色十分近似，原来颜色有一个秘密，尽管姹紫嫣红，变化万千，可实际上却只有三种，就是品红、黄和青色人们把它叫做“三原色”，也称为“基色”。
不过要打开颜色的这个秘密，就得从光线着手。原来我们看得见的光线，例如阳光的可见部分，是波长为三百九十至七百七十毫微米之间的电磁波，它包含了三种色光。即红、绿和蓝。
当红光和绿光在白色屏幕上交会的时候，便构成了黄色；绿光和蓝光交会时，产生了青色；而蓝光和红光交会时，出现了品红色，这就是三种“基色”的来源。而一旦红光、绿光和蓝光相遇，它们便立刻变成单一的白色了。
既然黄色是由红、绿两种光线构成的，因此就很清楚，当白光透过黄色玻璃的时候，那蓝光被滤掉了，只穿过红、绿两种光线；同样当白光透过青色玻璃时，滤掉了红光,只穿过绿、蓝两种光线；而品红色玻璃则透过红、蓝两种光线，滤掉了绿光。
如果白光穿过黄色玻璃后，再经过一层青色玻璃，会出现什么颜色呢？会出现绿色。因为黄色玻璃透过红、绿两种光线，而青色玻璃又把红光滤掉了，所以最后只剩下了绿色。要是这时再在绿光的去路上放一层品红色玻璃，那么便什么颜色也没有，只留下一片黑暗。
现在我们来欣赏一丛花束。当阳光照射着它的时候，有些花朵吸收掉了光线中的绿色光，把红光和蓝光反射出来，就象白光透过品红色玻璃，于是我们看到了一些品红色的花朵；另一些花朵把阳光中的蓝光吸收掉了，而把红、绿两神光反射出来，犹如白光透过黄玻璃，于是我们看到了这一些花朵是黄色的；当叶子把蓝光和红光吸收掉以后，便反射出绿色光来，就这样，我们在白色的阳光之下，看到了扶疏绿叶，烘托着品红和黄色的花朵。
揭开了颜色的秘密，我们就能任意指挥它。
人类应用色彩，是跟文化发展分不开的。我国是世界上最早把色彩应用到生活中来的民族之一，甘肃仰韶发掘出来的四、五千年前的器皿，上面已经有红、褐、蓝等颜色的彩画；而唐代的彩釉，至今还焕发着耀眼的光彩呢，至于敦煌的壁画，特别是它的藻井图，其着色之繁丽和谐，就在今天看来，仍不免令人叹绝。
我们伟大的社会主义祖国，在新时期总路线指引下，正在向四个现代化进军，缤纷的彩色，将使我们更显得生气蓬勃，气象万千。
探微烛幽
一八九五年，德国科学家伦琴，在做物理实验时，用一张黑纸把一只阴极射线管严密地包扎起来，并在它附近设置了一块荧光屏。他想看看，究竟阴极射线管里发出来的射线,能不能透过那张包着的黑纸。可是,当电流接通时,不仅焚光屏上出现了射线激发的一片淡淡的白光，连放在关着门盼隔壁房间里的、未经使用的照相底片,也受到了射线的影响，伦琴作了进一步的研究，发现这种射线不但能透过纸张、木板，还能透过种种不能透光的东西，甚至连金属薄片也没有例外。但是这种射线在反射和折射方面，有很多地方不同于普通的光线,伦琴就给它起了一个名字——“X射线”，意思是没有弄明白的射线，人们为了纪念这位科学家，又称之为“伦琴射线”，而我们则通常叫它为“X光”。
自从有了X光后,医生在诊断疾病上,多了一个有力的助手。当X光照射人体时：它那射线，就会在人体内穿过。因为我们身体各部分的器官、组织疏密厚薄不同，穿过身体的射线也受到不同程度的阻碍，再度出来时，
射线的强度也就不一样了。这时，倘在射线穿过人体出来的地方放上一块荧光屏，屏上就会出现明暗不勻的图象，医生便能凭着它推断疾病，而这叫做“X光透视”；倘在荧光屏所在之处放上照相底片，那么图象就会出现在底片上，这时叫做“X光摄影”。
X光还广泛的应用到观察材料的内部质量，如X光探伤以及材料性质的研究方面。它使得科学家“看”出了物质的分子、原子结构。
原来X光是比紫外线更短的电磁波，其中有很大一部分，波长和分子之间、原子之间的距离相差无几，当一束X光通过某些物质时，便发生了衍射，使得X光在一些方向上得到加强，而在另一些方向上受到减弱，这样，取得的X光衍射图就象X光照片一样。比方说：钻石、石墨和焦炭都是碳,为什么这三种物质在形态上有这样大的差别呢?通过X光就能道出其中的秘密，原来就是因为它们的分子结构不同。
在生物学方面，现在也在用X和研究蛋白质病核酸等高分子生物聚合物的构造和成分了。在这种研究工作中，X光的作用不是透视而是反射。当一束X光照射到制成晶体的这些聚合物上面时，晶体把照射过来的X光向四面八方反射出去，这种反射出去的X光，落到了预先安排好的X光照相底片上，就在那里留下了迹象，它把蛋白质和核酸的形状、结构放大了千百万倍，使得科学家光凭肉眼也可以对这些极其复杂的物质进行研究#
丙种射线
用镭治疔癌症，已有相当长的历史了。现在，人们已采用钴来代替。但无论镭还是钴,对癌症细胞起作用的，主要是它们发出的丙种射线。
镭、钴。等都具有三种迥然不同性质的射线，它们的穿透能力十分悬殊。如果说其中的甲种射线（ct射线）连一张纸也穿不透，乙种射线（P射线）能够穿透一百张纸的话，那么，丙种射线（丫射线）竟能穿透千万层纸张。
丙种射线不仅可在临床治疔上使用，还应用在其它许多方面。经丙种射线照射而引起的微生物突变，在制造新药方面具有相当的意义。例如，制造青霉素的霉菌，通常只能用于制造青霉素。但经丙种射线处理，同一种霉菌突变所产生的新品种，往往可以用来制造其他的新抗菌素^
丙种射线,可以用来改造作物品种。使某些果树在钴的不断影响下成长，然后截取其树枝嫁接到一般的果树上，或者就用它的子实播种，能改造作物，培育良种，往往一年半载,就可取得通常用五年、十年功夫才能取得的效果。
密封装罐和干制，能够使食物久藏不坏。但经过这样的加工，食物的色、香、味就变样了。用丙种射线消毒的食物，既保藏得久，又很少影响它们的质量。有些水果，如香蕉等，既不宜装罐又不宜干制，而且经不起长时间辗转运输。如杲用丙种射线处理，可将采收后的成熟期延长，不怕在运输途中坏掉。草莓、葡萄、西红柿等，也可用同样方法处理。马铃薯和洋葱，来收后很易发芽，如果用丙种射线处理，可将发芽期推迟八个月到两年。
此外，人们还把丙神射线应用在工业生产方面。如在精炼髙级玻璃时，应用丙种射线能够缩短玻璃熔炼时间，并使质地更均勻。
超声波的妙用
常常听到“超声波”这个名称。
究竟“超声波”是什么？它有哪些特点，用在何处呢？我们先谈谈什么叫声音。声音是由振动着的物体发出来的。振动着的发声体使它周围的空气也发生振动，并且以波状传播于四周，形成了所谓“声波”。声波迫使我们的耳膜振动，从而听到了声音。爆竹猝然爆发，仿佛撕裂了空气，这种剧烈的声波，传入人耳，于是我们听到了“砰”然的声音。
不过我们的确也会有“听而不闻”的时候^因为人耳听得见的，只限于每秒振动二十次到二万次之间的声音。振动次数每秒超过二万次以及低于二十次的，我们便都听不见了。
那振动次数每秒在二万以上的，便叫“超声波”。半夜狗叫，往往引起我们侧耳细听，可是我们常常听不到引起狗叫的动静，这是因为狗的听觉范围比人宽，它能听到每秒振动四万次的声音。
超声波虽然我们听不到，但它却有许多特点，不少妙用呢。
它的特点之一是可以象光线那样，聚集成窄窄的一束，并且象光线那样照射。
比方说有一种叫做超声波探伤器的仪表，专门用以检查庞大的混凝土构件、汽车外胎、金属铸件等。当探伤器紧贴着受检工件时，发出的超声波就进入到工件内部去了，一直到达另一壁面，才反射回来。如果工件的质量是良好的，波形就很均匀，要是工件内部有裂缝、空涧，进入的超声波达不到工件的另一壁面，在裂缝、空洞的断面上就反射回来了，这样，波形便不均勻，工件的缺陷也就暴露出来了。
这种聚集起来的超声波还能透过深水。现代的海洋船舰，多装备有一种叫做“声纳”的仪器，通常它发出每秒振动二万五千次的声波，进行水下探索，以了解海底地形，保证航行安全或进行科学研究；在渔业上用它来探测鱼群的动向，而在军事上则用以侦察和追踪敌人潜艇。
超声波的第二个特点是它的粉碎力。大家知道水银比水重得多，放在水中总是沉的，油脂轻于水，放在水中总是浮的。但是如果受到超声波的处理，情况却不同了。那时，水银会变得象一片银色的雾，弥漫在水中;而油脂和水真是“水乳交融”，即使放上几个月，都不会发生变化。这就使得油漆涂料和化学工业有了一个卓越的助手。
超声波的粉碎力也应用在洗涤小型精密仪器的零件，焊接象铝那样通常不能焊接的金属，以及对象金刚石那样硬度很高的物质进行钻孔等等方面。
很有趣的是当我们把刀片和超声波发生器连在一起时，用刀片截割玻璃就象裁纸那样方便，可是刀片却完全不必碰到玻璃。
超声波的第三个特点是它促进物质聚合的作用。工厂大量的废气和尘烟，是城市空气不新鲜的主要因素。而对于化学工广来说，它那废气不仅污染了大气，也使国家白白损失了大量的财富。在烟囱和排气管中装置超声波聚尘器，就能回收宝贵的原材料和减少空气中的尘烟。
近年来生物学上也开始应用超声波，因为它能加速酵母和微生物的培养过程；另一方面却又能消灭病菌，进行饮水和食品的消毒，还能从致病的细菌中，取得相应的疫苗。
医学方面，超声波也大显身手了，它被用来诊断肝、脾等内脏器官的疾病，治疔坐骨神经痛、肠粘连、肿毒等等。当牙医师应用超声波来医治牙病的时候，钻牙、拔牙都变得毫无痛苦了。
最低的声音
近五十年来，科学技术上有一个分支在默默地，但是非常迅速地发展着，这就是超低声。
我们知道，人的耳朵，对于听取四周的声音,有一个限度，大致是在物体振动的频率每秒从二十次到二万次之间。超过二万次，太高了，听不到，叫做超声波；低于二十次,太低了，也听不到，叫做超低声，也叫次声波或声下振动。
超低声虽然我们听不到，可是它在科学技术上的胜任却十分宽广。声学上有这样一条定理：声波所消耗的能量，与频率的平方数成正比。这就是说声波振动得越快，它的能量消耗就越大，而能量消耗得越大，声音传播的矩离就越短；反过来说，声波振动得越慢，它的传播就越远„所以，超声波只能传几百、几千米；而超低声却能传几百、以至几千公里。
利用超低声的这个特点，现代化的沿海气象台站，往往设有一套特殊的仪器，来“听取”远方海面上的气象状况。当远离海岸的地方出现风暴的时候，狂风对海水的冲激，会发生每秒约六次频率的声波，这种声波以每秒一公里半的速度在水中传播，使得气象台站能够先期掌握风暴的情况，并及时把它通知沿海居民和航行的船只，以便充分采取安全措施。海洋里有一些鱼类，也有“听超低声”的本能，所以能够在灾祸临头之前，趋吉避凶，超低声技术也应用在探测海底火山爆发，水下地震以及检查在海洋上进行核爆炸等等方面。
有经验的机械工作人员，能够从机器发出的声音，来判断机器运转情况的好坏。不过在他们听出毛病来的时候，机器多半已损害得相当严重了。有一种超低声检查器，能够在机器的毛病还没有发作时，就检查出来。这是因为机器在转动时，零件连接部分的间隙，时时刻刻在发生变化，当间隙超过允许限度，也就是机器快要出毛病的时候，就会发出一种不和谐的超低频振动。
医生看病，总要听听病人的心音，不过他只能听到疾病带来的某些心肺杂音，却听不到每秒一至两次的脉动波。现在有一种新的超低声仪器，不但能够把脉动波记录下来，还能把频率每秒仅零点二五次至零点三次的肺部活动状况也记录下来。在动复杂的手术时，这种仪器竟能同时观察记录病人的心脏活动、脉搏、呼吸和血压，通常这是很难同时兼顾的。
今天，科学上也开始用人工超低声的强大声波，来探索太空和大地。
船舰在航行时，轮机和螺旋桨也会发出超低声来，如果在船舰上装备接收超低声的仪表,可以使得船舰在黑夜、大雾或恶劣的气候条件下避免互撞；火箭或人造卫星所发出的超低声，能够使地面观察站据以了解它的运行状况。
有趣的是在肉类加工中，应用超低声，能够使肉和骨头完全脱开；而把它应用在蜜饯加工中，可以使橄榄、青梅等的肉和果核完全分离。
自然，超低声的应用，远不止这一点点，但仅此一鱗半爪，已足以告诉我们它那巨大能耐，我们从而也可以看到，它在天文、地理、生物、医药、军事等等方面将会发挥什么样的作用。
闲话“噪音”
悠扬的乐声能使人消除疲劳，身心愉快；但是飞机排空而过的轰鸣声和载重汽车在马路上急驶而发出的隆隆声响，却会使人感到厌烦。这些恼人的声音称为“噪音”。
从物理学的观点来看:声音是由振动物体所生出来的能。有人计算过：一架功率为二十万匹马力的喷气飞机，当它排空而过时，所形成的噪音的能量，高达二十匹马力。英国和法国联合制成了一种称为“协和式”的超声速洲际客机，性能很好，但至今没有得到广泛的采用，还常常引起纠纷，就是因为它起飞或降落时，噪音太大，影响地面上人的工作和生活。
平时，我们听到的声音，是由各种不同的“音色”组成的。如果“音色”有规律、有节奏地正常交替着进行，就产生悦耳的乐音;否则杂乱无章，就会形成噪音。
每个人对声音的反应都不同：如不喜爱京剧的人，觉得有节奏的锣鼓声也是恼人的；旁人认为可厌的机器噪音，老工人却能从中找寻、辨别机件的运转是否正常……。
根据现在科学实践的结果认为，通常一般的噪音对人体徤康没有什么影响。但长期接触一定强度的噪音，缺乏防护措施，则可产生听觉器官疲劳、迟钝；脉搏和呼吸加快；血压和能景消耗增高等现象；也能抑制胃的活动和胄液的分泌，使胃口不佳。此外，对人的中枢神经系统和精神状态也有影响，如使人情绪抑郁，注意力不集中，精神反应迟缓，神经兴奋、高昂以及神经过敏等等。
因此，现在无论在工业生产或者城市环境方面，都积极采取消音和防音措施，例如：用焊接代替铆钉；有些机器的部件改用塑料或将机器密闭、隔绝,以消除噪音；有时,工人使用耳塞、防音帽盔等用具来防音；而街道上布置小花园、林荫道、草地、花圃等，都能降低人们对噪音的感觉。
严冬话寒冰
入冬以后，几经西伯利亚寒潮的冲击，我国有大半地区，处于严寒控制之下，真是“千里冰封”。
冰是水在寒冷时的一种形态。大家知道，当水温降低到摄氏零度时，冰就开始形成，因此，人们往往把摄氏零度称为冰点。但是，水凝结成冰并不都是在摄氏零度时，因为决定水冰冻的不单是低温，还决定于水的内部压力。水的内部压力强大时，即使温度降到零下几度，也不会冻结，所以在同一温度条件下，静止的水要比流动的水容易冻结，淡水要比咸水容易冻结，而大洋深处的水，常处在零下若中度的低温下，仍然冻结不起来；反过来说，当水的内部压力消除以后，即使在零上若干度，水也会结成冰。
冰对人类有很大的好处，自然，你很容易想到夏天的冷饮，或者用冰窖贮藏食品。但冰对人类的好处，远不止此。
小麦、蚕豆、油菜等都是越冬的农作物，它们在旷野里，要与严寒搏斗几个月，它们本身固然有抗寒的能力，而另一方面,也得谢谢冰的帮助,因为当冰雪封盖大地的时候，也挡住了严寒进一步破坏作物的根部，所以即使这些农作物地面部分冰冻了，还不影响它们的生机。
江河湖泊，如杲严寒而没有冰封，那末淡水鱼鲜的养殖就很困难，因为没有一条鱼、一只虾能够耐得住摄氏零下若干度的低温。正是江湖上面的冰盖，把大气里的低温和冰下的水隔绝了，而密度最大、摄氏四度的水又处在底层，才使得鱼鲜不致受到低温的袭击。
对于建筑工程来说，冰冻是一个不利的因素。在冬季施工，不得不采取保暖的措施，要费大量的人力、物力，而有些建筑物一到天暖时候，还免不了发生坼裂、甚至崩坍等情况，这是因为混凝土和灰浆里所含的水分，在冬天被冻结后又融化了。但有趣的是，冰冻有时候却能起建筑的作用。三国时候，曹操与西凉兵作战，屯兵渭河北岸，立不住营寨，那时将近隆冬，有人向他建议以水混和沙土，一夜之间造成了一座冰城。这是古典。但是也有今典：国外建筑师设计成功了一座“冰坝”，作为新型水坝的一个雏型。这座冰坝内部安设了冷气管道，所以不仅冬季可用，就是夏季，由于冷气的保证，也不致在阳光下融化。
谈到冰与现代机械加工，似乎是风马牛不相关吧。但是不然。我们知道，有一些用塑料或多孔性材料制成的机械零件，质地不象钢铁那样坚硬，很难上卡具，这里就用得到冰了。有一种专门加工这些机械零件的车床，它的卡具是一块有冷却装置的平板，把要加工的零件放到板上，洒一点水，它就牢固地冻结住了，这时加工起来就非常方便，加工完毕，只要关住冷却系统的阐门就可以把零件卸下来。
当然，冰也会带来一些害处：植物冰冻后，会因脱水而死亡。而冬令严寒，大量水分都以冰的形态凝结在山川高原上，春暧冰融，一泻直下，就不免洪水暴发。但当人们通哓冰的规律后，就能加以防范。
热胀冷缩
奶粉瓶的铁盖拧不开，怎么办呢？只消把瓶子颠倒，让铁盖对着旺盛的炉火稍稍烤一烤，就能打开了。这是什么道理？
说来简单，只不过利用了物质热胀冷缩的性质罢了。
原来任何物质，不管是气体、固体、液体，都是由分子组成的。而分子，却象个顽皮的孩子，一刻不停地运动着。密度大的物质，分子的运动轨道小些；密度小的物质，分子的运动轨道大些。但是无论是密度大的或密度小的物质，都有一个共同的特点，就是受到热的时候，分子运动的速度会加快。速度的增加，使得分子要求有更大的轨道，更宽广的运动空间，这样，分子与分子间的距离就扩大了，物质变得膨胀起来。分子所受的热度越髙，它的运动速度越快，分子与分子之间的距离越大，物质膨胀得越厉害。
但是，并不是所有的物质在受热时都会发生同样速度、同样程度的膨胀的，这是因为不同的物质，有着不同的传热性和膨胀系数的缘故。
一般说来，密度小。的物质，要比密度大的物质容易膨胀；传热快的物质，要比传热慢的物质容易膨胀U奶粉瓶的铁盖在受热时，比玻璃瓶膨胀得快，使铁盖和玻璃瓶口之间产生了较大的隙缝，这样，瓶盖自然可以轻而易举地卸下来了。
但要注意的是：不要让瓶子的受热时间过久。因为时间一久，玻璃瓶也膨胀起来，瓶口和铁盖又会紧紧地密合起来。
物质的热胀冷缩现象，在我们生活中是时时遇到的，利用得当，它给我们带来好处，考虑不周，它给我们造成损害。
比方说，把开水冲进玻璃杯中去，有时会引起杯子的爆裂，这是因为杯子受热不勻，有一部分受到高热，迅速膨胀，而另一部分未受到热，还处于原来状态，破坏了分子间的平衡，出现了裂痕。你注意到吗？在铁路轨道的相接处留着一个个缺口，使车轮经过时，既带来了噪音，又带来了振动。难道不能把铁轨连成一气吗？当然可以，但是那么一连，热天铁轨发生膨胀，就会把“背”拱了起来，那时，铁路也就瘫痪了。现在,科学家正在研究应用新材料和新办法让铁轨整条地焊接起来，用长轨来代替短轨，可是，热胀冷缩仍然是需要考虑的。
其它象电缆的敷设，房屋和桥梁的建造，都要考虑到热胀冷缩的问题，否则就会造成电缆崩断、房屋损坏、桥梁倾倒等的事故。
在现代先进科学技术上，物质热胀冷缩的性质，也做出了不少贡献。
冷胀热缩
大自然里充满着种种矛盾。
我们知道：物质有热胀冷缩的普遍现象；可是，也还有冷胀热缩的特殊现象哩。
冬天，放在露天的水缸，倘没有厚密的盖子，就要把积水倒干，不然，水缸往往会冰破。
一般说来，水也是热胀冷缩的，如果我们把满满的一壶水放在炉子上煮，不必等它煮沸，水就溢出来了，这是因为遇热膨胀的缘故。可是，水还有一个奇特的性格，它遇冷收缩只能缩到摄氏四度时；倘再冷下去，它却又膨胀起来了，到零度时，水就变成了冰。冰的体积，要比四度的水增大十分之一左右。
水的冷胀热缩，也有一些意想不到的用途呢？
严冬，江河湖泊都结起冰来，因为冰密度小，所以浮在
水面上，把大气里的严寒给挡住了，而密度最大，体积最小的摄氏四度的水，则沉在水底，使得鱼、介之类得以生存。
肥沃的土壤里，长出芳草五谷，使人和动物，赖以为生。土壤来自岩石，从岩石到砂粒，经历了长期的风化作用，在这个过程中，冰也发挥了很大的力量，它把岩石的隙缝扩大、再扩大，迫使岩石解体。
在印刷工业中，冷胀热缩也大有用武之地呢？铅字是用铅，锑和锡的合金来铸造的，这种合金，除了硬而牢外，在它从液态转变成固态的时候，体积会稍稍膨胀，这样就使得字模上最细微的笔画也能纤毫毕现，大大地提髙了印刷品的质量。
在现代半导体工业中，有一些元素，例如锗的提纯，它从熔化到凝固，也有冷胀的现象，这一现象帮助了元素的纯化。
我们说，物质的热胀冷缩，是由于分子和原子遇热加速运动的结果。冷胀热缩，是由于物质形成了晶体。无论是水结成冰，生铁、铅字合金或锗，它们在从液态转变成为固态时，都出现了晶体，这种晶体有着一定的角度，例如冰晶的角度就很有点象金刚钻。这种角度的存在，使分子和原子不能象液态时那样接近，这就是物质出现冷胀热缩的原因。大气里的碳酸气，不但是植物不可缺少的，同时它还起着保护地球的作用。原来碳酸气能够吸收热量,它象一条大棉被那样覆盖在地球上，一方面把太阳照射过来的热能保存下来，另一方面又防止了地球上积聚着的热无限止地散发到宇宙空间去,避免了地球变冷,维护着地球上一切生物的生长。
科学家有一个有趣的估计，说由于近五十年来工业的迅速发展，碳性燃料的大量应用，因此地球上的碳酸气有了很大增长，而地球的平均温度，大概增长了摄氏四度。
碳酸气能保持热的特性，在农业上也大有用处，在秋冬季节里，农作物往往因为受到霜冻而死亡，可是如果在寒潮侵袭之前和有霜冻的夜晚，在田间烧火熏烟，那末碳酸气在很大程度上，能够对农作物起保护作用。
碳酸气在化学上是一种极重要的原料，制造苏打、小苏打都非它不可，而苏打和小苏打又是玻璃、造纸、肥皂、食品、纺织等等工业中缺少不得的重要原料。
碳酸气受到低温冷却，压缩，就变成了雪花一样的东西，大家叫它做“干冰”。干冰在常温下会迅速蒸发，它蒸发时要吸收四周的热，因之也就降低了四周的温度，这对于冷藏和冷却，大有用处^人工造雨，也就是应用这一原理，用飞机在髙空撒干冰，使空气冷却，水蒸汽凝聚。
空气里含量约为万分之三的碳酸气，对我们的身体来说，十分必要，它起着调节身体内部氧化的作用，还刺激并控制着大脑的呼吸中枢，换句话说，如果没有这样一定数量的碳酸气在调节，那末我们的呼吸就不会那末均勻，寿命就会缩短。
在宇宙飞行中，曾经有人对碳酸气的处理大伤脑筋，可是现在科学家培养出了一些新的藻类植物，把这个问题解决了。只要二公斤半小球藻和二百三十公升水，就能把一个成年人呼出的碳酸气吸光，并且还制造出这个人呼吸所需要的全部氧气来。
从衣服褪色谈开去
做一件新衣服，如果穿了不久便褪色、变色，人们会感到很不偷快。
可是，世界上有一些人，却对衣服的褪色、变色抱有浓厚的兴趣。这是怎么回事呢？
染料会变色，是因为染料里有一些物质，吸收了阳光，特别是阳光中的紫外线的缘故。既然染料里的一些物质对光和紫外线有这种特殊的反应，这就使人想到，这种物质是否可以用在其它方面，使坏事变好事呢？
人们找出了这种物质，并且把它掺和在玻璃里，这就使玻璃具有吸收阳光的性能。把这种玻璃装在窗户上，阳光照来，便会出现一层暗影，而在阴天，又回复无色透明，阳光越是强烈，那层阴影就越深。如果用这样的玻璃来制眼镜，就有矫正视力和滤除强光的双重作用，等于戴上了一副普通的眼镜外加了一副遮阳眼镜。
如果所有汽车都用这种玻璃，晚上行驶，大可以亮着车头灯前进。这时候，就算迎面有汽车走来，也不象现在那样得赶紧把车头大灯关掉了。
更妙的是，这种变色物质，在军事上也有特殊的用场：在猛烈爆炸的时候，特别是原子弹或氢弹爆炸的时候，会产生热辐射，只有白色能够有效地阻隔热辐射。可是在战斗中，士兵为了隐蔽自己，都得穿有色的伪装战斗服，一般是不穿着白衣服上战场的（除非战场在雪地上），这样就产生了矛盾。而这个矛盾，可请变色物质来帮忙。用特种变色染料印染的衣料制成的战斗服，在平时看上去同样具有伪装或隐蔽的颜色，但当遇到原子弹、氢弹爆炸时，那爆炸的热辐射会在瞬间使战斗服上的颜色褪尽，变成白色，从而抵抗了热辐射的危害，可是一等到热辐射消失后，战斗服又渐渐地恢复了原来的颜色了。
这种变色物质还在研究中，现在尚未到可以大量生产应用的时候。但是它的发展前景，我们是可以预见的。
葡萄糖
——植物的“建筑材料”
把谷子、麦粒、玉米碾开来，里面有着洁白的芯子，这是淀粉；而棉花、亚麻和苎麻，全有着长长的丝丝,那是纤维。
淀粉很容易在水里溶解，纤维素那怕在水里泡上一年也不走样，只有遇到象浓硫酸之类性质猛烈的液体，才会发生变化；淀粉松脆易碎，经不起拉，也受不住压，可是断面一平方毫米的纯纤维制成的绳索，却能够吃得住一百公斤的重量；同时，淀粉可以吃，几乎全部都能被人和动物所消化，
是人和动物所需要的能源，而纤维素大概要算是最不好吃的东西了。
可是，说也奇怪，这两种性质纯然不同的东西，竟是用同一种原料做成的。这种原料是什么呢？是葡萄糖。
葡萄糖看起来有点象棉白糖，甜味稍差些，通常用来作营养品。但在自然界，它却是建筑植物的万能材料。
一个淀粉的分子，含有大约六千五百个葡萄糖分子；而在纤维素里，葡萄糖的分子数目常常要超过一万。
葡萄糖分子数目的多少，是造成淀粉和纤维性质不同的一个原因，可是更重要的原因是两者的分子结构不同。
在纤维素里，葡萄糖分予一个接着一个，头尾相连，仿佛象条链子；而在淀粉里，葡萄糖分子结成许多分枝，宛如一棵枝叶丛生的灌木。
纤维素里葡萄糖分子象链子，这就赋予纤维素以坚韧稳定的特性，而这些正是植物细胞壁所要求的，百尺青松之所以不倒，迎风垂柳之所以不折，就因为有它作骨架的缘故，淀粉里那灌木丛也似松散的葡萄糖分子结构，使它既容易溶解、分裂，又很不稳定，这些对于植物自身的生长，养料的,积贮和输送都带来方便。而人和动物，也得赖以生存。
现在不是十分清楚了吗？不管是稚弱不过几寸的小草，或者荫被数亩的榕樟，无论是一粒小小的稗子，或者是一树压枝欲折的桃李，把这千种万种树木花草建筑起来的，大自然几乎都用的是同一种材料—-葡萄糖!