天问一号什么时候到达火星?请问天问一号什么时候到达火星

作者:小菜 更新时间:2025-04-27 点击数:
简介:天问一号什么时候到达火星?在中国航天史上,“天问一号”探测器是一个里程碑式的存在。

这是人类首次登陆火星

【菜科解读】

天问一号什么时候到达火星?在中国航天史上,“天问一号”探测器是一个里程碑式的存在。

这是人类首次登陆火星,也是第一次实现从地球到火星的环绕、着陆和巡视视,标志着中国人首次踏上太空的征程。

”中国载人航天工程办公室主任张柏楠说。

“我们希望通过这次任务,让更多人了解火星,认识火星,,并在未来探索火星。

同时,也为人类探索宇宙提供了一个新的视角。

“我们的目标是在2030年左右实现载人登陆火星,这是我们的第一步。

一、到达火星的时间?

优质答案1:

1、地球到火星最近为5500多万千米,最远可达3~4亿千米光速30万千米每秒,所以如果是光,地球到火星最近的时候要150秒,最远的时候要1000多秒,就是20分钟左右!

2、如果人类乘飞行器去火星,按目前技术,得要7、8个月,当然还是火星距离地球最近的5500多万千米的时候飞过去。

这样往返一次火星,至少耗时2到3年时间

优质答案2:

根据人类现在科学水平,到达火星大约需要7个月时间。

2003年美国“勇气”号火星探测器在肯尼迪航天中心发射上天。

经过近7个月的飞行,于2004年1月4日中午12时35分成功在火星表面登陆。

优质答案3:

据国家航天局,截至今天凌晨,我国首次火星探测任务天问一号探测器,已在轨飞行116天,飞行里程超过3亿千米,距离地球约6380万千米。

天问一号计划2021年2月到达火星,5月择机实施降轨

二、天问一号以什么样速度飞往火星?

优质答案1:

天问一号以什么样速度飞往火星?

简单的说,火星最近时距离地球约6000万公里左右,最远时距离地球约4亿公里。

一般来说,火星探测器发射是在火星距离地球比较近的窗口发射,今年是地火相冲年,也就是有一次比较近的窗口,最近时距离地球只有6300万公里。

2020年7月23日12时41分,长征五号遥四运载火箭(昵称“胖五”)文昌航天发射场点火升空,将中国首次火星探测任务的“天问一号”探测器送入轨道,开启了中国深空之旅的首航。

那么这次“天问一号”的征程有多长呢?请听时空通讯细细道来。

航天发射必须遵循的最基本常识就是:三个宇宙速度。

这三个宇宙速度是:第一宇宙速度为7.9km/s,叫环绕速度。

达到这个速度,航天器就不会被地球引力拽下来,也脱离不了地球引力,现在的所有人造卫星、空间站等地球轨道航天器,都是遵循这个发射速度;

第二宇宙速度为11.2km/s,叫脱离速度。

达到这个速度就可以脱离地球引力,飞往别的行星,如火星探测器发射必须达到这个速度;

第三宇宙速度为16.7km/s,是在地球轨道脱离太阳引力的速度,又叫逃逸速度,与本文没多大关系,这里就不多扯了。

从三个宇宙速度来看,到火星每秒必须达到11.2公里的速度。

如果是在地火相冲的最近发射窗口发射,其距离充其量有7000万公里,这样我们按照每秒至少11.2公里的速度,就可以算出到达火星的时间为:70000000/11.2/3600/24≈72天。

因此只要飞72天多点,也就是两个多月的时间就到了。

可航天局发言人刘彤杰宣称,天问一号地火转移飞行约需6.5个月,也就是约200天左右才能到达,这又是为什么呢?

天问一号什么时候到达火星?请问天问一号什么时候到达火星

原来飞火星并不是直来直去那么简单。

我们知道,太阳系所有行星都在自己的轨道围绕着太阳公转,这些轨道都是一个个环状。

如果从靠太阳最近的水星算起为1环,那么金星就是二环,地球就是三环,火星就是四环,然后是木星、土星、天王星、海王星,类推为五六七八环。

由此我们可以看出地球与金星和火星是左右邻居,是靠得最近的两个星球。

但地球和火星两个星球在自己轨道上以不同的线速度公转,地球公转线速度为29.8km/s,火星公转线速度为24.32km/s,这样两颗行星就不会老在相同的距离。

人们把行星运行到太阳同一侧靠得最近的时候就叫“冲”,各自在太阳不同的侧面最远时,就叫“合”。

地球和火星相冲时,一般在6000万公里左右,相合最远时约4亿公里左右。

计算行星相冲间隔时间公式为:1/S=1/E-1/T。

式中,E是地球的公转周期,T是行星轨道周期,S是地球与这颗行星的会合周期。

这个公式可以计算地球与各大行星的相冲时间间隔。

代入地球和火星公转周期:E(地球)=365.25天,T(火星)=686.98天,可求出地球和火星相冲时间间隔为:S=779.93天。

因此发射火星探测器,最节省燃料旅途最短的就是地火相冲的年份。

今年就是相冲年,地火最近距离时为6300万公里。

但这并不等于发射的航天器只要飞行6300万公里就能够到达火星,因为地球在走,火星也在走,而且还要本着节省燃料的原则走最佳路线。

航天发射遵循的最重要原则是节省燃料。

这是因为迄今为止,人类发射航天器除了把航天器送上天,就再也带不了更多的燃料。

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由于脱离地球引力需要巨大能量消耗,而且这种消耗主要用在火箭自身质量和燃料消耗质量上,真正的有效载荷占比重很小。

比如上世纪美国发射登月飞船采用土星五号火箭,起飞重量达到3038.5吨,进入月球轨道的有效载荷才有45吨,也就是说85%以上的重量都是用于发射。

而我国发射“天问一号”用的长征五号遥四运载火箭(昵称“胖五”),发射重量达到870吨左右,而进入火星转移轨道的“天问一号”只有5吨左右,其中载荷的90%以上都是用于火箭本体和燃料。

只有5吨的“天问一号”还能够携带多少燃料?

发射进入轨道的航天器如果要携带更多的燃料,火箭说携带的发射燃料就需要更多,这样起飞重量就成指数级增加,这就是一个极大的矛盾。

所以深空探测器的发射最重要的就是本着最节省燃料的原则。

由此,探测器就不能完全依靠自身携带的燃料来提速和减速,而是要充分利用天体引力弹弓效应,并且要选择一个节省原料的最佳路线。

飞往火星探测器一般采用的都是霍曼转移轨道方式。

目前飞往火星有三种路线方式,即霍曼转移轨道、快速合点航行和冲点航行。

快速合点航行行程似乎是最短的,也是燃料消耗最大的,一般很少采用;冲点航行是发射的航天器围绕着太阳转了一个圈,看起来当火星到达地球的冲点最近时会合着陆,但其实航程并不短;现在一般采用的是最节省燃料的霍曼转移轨道,但这种航程都在4亿公里以上。

在太空动力学中,霍曼转移轨道是一种变换太空船轨道的方法,途中只需要两次引擎推进,将航天器从低轨道送往高轨道,到达霍曼转移轨道。

这样探测器就由椭圆轨道的近拱点抵达远拱点,再瞬间加速,进入火星目标轨道。

实际上霍曼转移不但可以升高轨道,也可以降低轨道。

当探测器到达火星被火星引力捕获后,就可以通过霍曼转移降低轨道,到达理想的绕火星轨道。

这种转移是通过减速实现的。

霍曼转移遵循的原理见下图。

天问一号什么时候到达火星?请问天问一号什么时候到达火星

这样实际上飞往火星的时间和航程就大大延长了。

我国发射的天问一号采用的大概就是霍曼转移方式,其行程与2018年NASA发射的洞察号火星探测器差不多,费时也差不多。

洞察号于2018年5月5日发射,11月26日到达,用时206天,行程4.85亿公里,平均时速为9.8万公里,秒速达到27公里。

因此看起来,深空探测器的发射远远不是达到第二宇宙速度那么简单,而是超过了第三宇宙速度了。

也就是说,前往火星的探测器飞行速度最低要达到11.2km/s,而实际上在征途中远远不止这个速度。

那为什么这些探测器没有飞出太阳系去呢?这就是深空探测器在发射和管理过程中,需要娴熟掌握加速和减速技术了。

而霍曼轨道转移技术的控制就是非常重要的一项技术,而且还要利用引力弹弓效应。

火星可不比月球,行程距离是月球的近1000倍,导航和精准控制技术要求很高,提升轨道和降低轨道拱点要把握精确,稍有差池,探测器就会不知所踪或撞毁。

这也是一些国家发射了很多火星探测器无一成功的原因,实际上我国第一艘火星探测器“萤火”号就是因搭载的俄罗斯探测器失败而失败的。

在此祝愿天问一号按时到达目标。

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优质答案2:

天问一号以什么样速度飞往火星?

今年7月23日,“天问一号”火星探测器在海南文昌点火发射,承载着我国深空探测的首颗探测器将在浩瀚的宇宙空间中航行6个多月的时间,预计于明年2月份抵达火星轨道,届时探测器将继续环绕火星运行2个多月的时间,一方面通过环绕监测火星基本情况,包括整体的地形地貌、磁场、太阳风等,另外还要对火星地表进行深入探测,以寻找合适的火星车降落地点和时机。

如果按照火星和地球最近的距离5600万公里计算,“天问一号”的飞行速度,似乎平均只有3.5公里每秒,这个速度远低于地球的第一宇宙速度,为何还能飞到火星呢?

天问一号什么时候到达火星?请问天问一号什么时候到达火星

第一宇宙速度和第二宇宙速度#p#分页标题#e#

第一宇宙速度又叫环绕速度,它指的是一个物体在星体表面,能够围绕星体做环绕运行所需要的最小速度。

这个速度,早在牛顿发现万有引力定律之后就已经通过理论推导计算出来了,其表达式为V1=√(GM/r),其中G为万有引力常数、M为星体质量、r为物体与星体质心的距离。

从立体空间的角度,我们可以看出,当一个物体围绕星体运行时,如果其受到的万有引力完全充当了环绕运行的向心力,那么这个物体沿着轨道切向运行,所拉大的与星体质心的距离,将与物体在万有引力作用下向质心坠落的距离相抵消,从而在空间上表现出稳定的环绕运行状态,在星体表面曲率的影响下,永远也坠落不到星体的表面。

如果物体的环绕线速度持续加大,那么它运行时与星体质心的距离也会不断增加,当达到一定程度后,就会使得物体运行轨道变为不封闭的抛物线,这个时候物体就会表现出脱离了星体的引力束缚,所以这个时候的最小速度也被称为逃逸速度,其表达式为V2=√(2GM/r)。

在理论上,我们从地球上发射人造卫星,其要达到的线速度必须要满足地球的第一宇宙速度,即7.9公里每秒;如果要向其它行星发射探测器,则要达到的线速度必须要满足地球的第二宇宙速度,即11.2公里每秒。

节省燃料的必要性和重要性

由于火星和地球都属于太阳的行星,虽然轨道相邻,但是由于和太阳的距离有一定的差异,所以在各自的轨道上公转线速度也有一定差异,其中地球公转速度30公里每秒,火星24公里每秒,火地之间的距离也是时刻处于不断变化之中,最近距离为5600万公里左右,最远可达到4亿公里。

由于地球和火星的轨道是椭圆形的,它们之间最近的距离要间隔16年左右循环一次,这是“地火大冲年”,在两个大冲年的间隔期内,又会有若干小冲年,平均间隔在2年多一点。

因此目前发射火星探测器,需要选择利用这样的“地火相冲”年(大冲年或者小冲年)择机进行,以确保以最短的时间、最低的成本完成探测任务。

比如今年就是一个“小冲年”,地火之间的最短距离大约为6300万公里。

虽然理论上火箭发射以后,随着燃料的持续供给,其飞行速度就会一直增加,这样就可以给火箭规划一个最短的路线,然而,在实际操作中,由于火箭的有效载荷仅有以探测器为主体的极小一部分,探测器与火箭本体脱离的时间越长,那么所需要的燃料就会越多,那么无效的能源消耗率将越大,所以为了尽可能地减少因携带过多燃料、以及推进大质量火箭本体带来的无效负荷,所有火箭发射都是尽可能缩短探测器与火箭分离时间,也就是说尽快地使探测器进入预定轨道并达到相应逃逸速度。

当探测器分离后,就可以应用惯性、引力弹弓效应等进一步减少燃料消耗,探测器有效的燃料加载,将留在推动探测器几次关键的变轨上面,“好刚用在刀刃上”。

否则,如果燃料供应不上去,即使火箭发射成功,在后续的探测器飞行过程中,又会有脱离预定轨道或者坠毁的风险。

“天问一号”的飞行轨迹

在刚才的分析中,无论是大冲年还是小冲年,我们在计算火星和地球的距离时,采取的都是二者的直线距离。

而在探测器跟随着火箭从地球发射,然后再到一定的轨道处与火箭分离时依靠惯性飞行,它所经历的路线肯定不是直线,而是一种弧线或者抛物线。

从目前来看,将探测器从地球发射到火星,主要有三条航线:

第一条是冲点航线,也就是探测器不是直接飞行火星,而是先向太阳飞行,利用太阳的引力弹弓效应,给探测器提供超强的动力。

然后进行适当的姿态调整,即可再反方向朝着火星行进。

这种方式的优点是速度最快、所需时间最短,缺点也非常明显,即行进路线最长、经过的星际空间环境最复杂、不可控因素最多、难度最大。

第二条是快速合点航线,主要是利用燃料“硬驱动”的方式,在探测器飞行途中持续供应燃料,推动探测器也持续改变航线,从而获得最佳的捷径。

它的优点是路程最近、所需时间较少、安全性也较高,但致命的缺点就是耗费燃料量太大,经济性最差,通常不被科学家们所选择。

第三条是霍曼转移轨道航线,这是一条首尾分别与地球和火星相切的巨大椭圆形轨道,在探测器运行过程中,只需要两次较大规模的变轨操作,其中一次是推动探测器从地球低轨升至高轨的转移轨道,第二次是到达火星轨道之后,通过转移轨道降速行进到绕火星运行的低轨道。

这个航线的优点是最节省燃料,同时飞行的难度最低,成功率最高,唯一的缺点是所需的时间最长。

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“天问一号”采用的正是上述第三种方案,也是最常用的霍曼转移轨道航线,由于发射时机是火地相合(距离最远)时,这个时期探测器除了通过燃料推进之外,还会有一部分的地球公转线速度的加持。

所以它在摆脱地球引力时的速度可以达到30公里每秒,而通过这种转移轨道的航线,探测器所行经的总路程要达到近5亿公里之遥,所以换算下来,“天问一号”从地球到达火星的总时长,也得需要200天左右,这就是为何需要经过这么长时间到达的原因。

黑衣人外星人之谜

黑衣人外星人之谜,你知道吗?这些神秘的事情,你知道多少?今天我们就来聊聊这些事情。

首先第一个就是我们的主角,那就是外星人,他的名字叫做奥陌陌他是一个来自太阳系外的天体,而且还是一个彗星,这个彗星的轨道非常的奇怪,它的轨道是一个椭圆形的,而且还有一个弧度,所以很多多人就认为这个彗星是外星人制造的,因为他们的科技水平比较高,所以制造出来的东西肯定也是非常先进的。

说到MIB系列电影(《黑衣人》),电影里最让人印象深刻的应该是五花八门造型奇特的外星人,它们悄悄隐藏在人类身边,披上人类的外衣,成为地球的居民。

有些人行为怪异,可能是邮政员,或是街边小贩,还有各行各业的天才明星原来也都有可能不是地球人……这部电影对当时年纪还小的我意义非常,这告诉我不应该去嘲笑任何你不理解的事情和你觉得行为怪异的人,要学会尊重别人的行为,说不定在你身边路过的外卖小哥,分分钟都是比你厉害的角色,你越嘲笑,越显示出你的无知。

黑衣人系列电影最有意思的就是去分辨身边出现的外星人。

所以今天做了一个黑衣人系列特别回顾,去看看那些年震惊我幼小心灵的外星人。

《黑衣人》第一部出现的外星人:**Mikey,伪装成非法移民的人类。

有两只独立的眼睛,头上的眼睛能360度旋转,牙齿、牙床、连带的面部肌肉和到处流淌黏糊糊的恶心口水。

类似于两栖爬行动物,介于青蛙和鳄鱼之间的样子。

这个造型诡异、效果逼真的外星人,,同时这也是这部电影中为数不多的全CG角色。

塞波人cephalopoid,还作为警员的Agent J第一个接触到的外星人,他们的眼睑其实是用来呼吸的腮。

当铺老板Jack Jeebs一个伪装成当铺老板,生活在地球上的外星人,暗地里也做不法生意,且有很多非法交易的把柄握在K手里。

他的头可以被击爆,并且会立即长出新的,头在重新生长的过程中会非常刺痛。

据说可以在没有氧气的情况下存活,但他的再生能力需要建立在有氧气的环境下。

蟑螂怪 Edgar the Bug这是多少人的童年阴影...MIB第一部电影中的终极反派,会制造大屠杀,易怒且具有超烂的伪装技巧,喜欢糖但是怕火。

双胞胎blblup and bob负责在MIB总部监控台担任技术人员的外星双胞胎。

亚基伦帝国王子Gentle Rosenberg实际体型很小,隐藏在人类的大脑中,通过控制精密机械来操纵人体活动。

被J接生的外星鱿鱼外星狗弗兰克作为k的线人,第二部从收发室员工穿上西装荣升成J的临时搭档,最大的爱好是唱歌和抽雪茄,被认为是精通银河系的专家,一个对星际政治有经验的外星人。

《黑衣人》第二部出现的外星人:卡洛瑟星魔女serleena来到地球寻找统治宇宙万物的萨塔之光,善于模仿人类,是非常邪恶的外星人。

会毫不留情地杀人,除了Agent Z。

置物柜小人每周三都会组织播放不可描述录像带的置物柜小人,是些灵长类外星小生物,他们总是莫名地陷入宗教狂热与偶像崇拜的集体思潮中。

地铁外星人名叫杰夫,头顶一朵小花(据说是诱敌的触角),但身形无比巨大,形成一种强烈的反差萌。

专门吃地底的垃圾,外形是只六百英尺的大虫。

邮局里的四个外星人各凭本事在地球上找到了...差事。

Serleena手下的外星恶棍长相极其不雅。

双头人Scrad&Charlie是一个未知物种的外星人,在寻找萨塔之光时帮助了Serleena。

虫虫族爱好插科打诨、胆小,酒色财气都要沾的浪荡外星人,是MIB2中的搞笑担当,具备断肢连接再生能力。

邪恶的jarra曾因窃取臭氧层而被J逮捕入狱的大头星人,可同时操纵多个分身。

萨塔星公主Laura一直隐藏身份被秘密保护的Zarthan之光,心情好坏会影响天气,当她悲伤时总会下雨。

(以后下雨的时候会想到是Laura在哭...)《黑衣人》第三部出现的外星人:野兽鲍里斯不喜欢被叫做“野兽”,但却是非常凶猛的伯格星人,是宇宙头号大坏蛋。

他会杀死任何妨碍他的人,即使他们帮助他(使他显得无情和忘恩负义)。

他还有一只类昆虫的外星宠物,生活在他空心的右手中。

中餐馆老板Bob和他售卖的外星食材这只外表酷似小龙虾的Spikey Bulba是一只小型的外星四眼生物,有螃蟹般的钳子,可以连接到他的两只眼睛,橙色的外壳,有深蓝色/黑色斑点,头顶有尖刺。

外形像级了小龙虾,难怪Boris爱吃!还有一些像鱼一样的怪物。

五维生物 格里芬griffin格里芬是Archanan外星种族的最后一名成员,能看到不同时空的未来的五维生物,他们能同时存在各个场合,并预见无限时空的可能。

因过去三部曲最精彩的地方莫过于外星人设计的用心,你可以从一个小小的情节或者根据这些外星物种的外貌来判断它们的习性和背景故事,相反,《黑衣人:全球追缉》就无法做到这一点,里面出现的外星人看上去显然没有个人特色,看完后也没留下任何印象,但过去的三部曲里每一个出现的外星人都能让人惊叹连连,留下不可思议的感叹。

《黑衣人》三部曲中最让你意想不到的外星人是谁呢?看更多关于《黑衣人:全球追缉》的致敬彩蛋传送门:(本文为90后阿姨有话说原创,平常喜欢研究电影彩蛋和台前幕后、背景故事,定期更新电影相关文章~关注我给我更多动力呀!!如需转载请事先联系,否则将追究责任)

疏水性水滴之谜原理 水滴角亲水性和疏水性

疏水性水滴之谜原理:水滴在空气中遇到冷空气,会凝结成水滴,这些水滴就是我们所说的雾滴。

当气温降低时,空气中的水蒸气遇冷凝结成水滴,这些水滴就雾滴。

雾滴的形状有很多,比如圆形、椭圆形、不规则形等等。

在天气晴朗的时候,我们可以看到天空中出现一条条白色的云带,这些云带就是雾,也叫做云雾。

当然,除了云雾之外,还有雨滴、雪花等等。

不过,我们平时所说的雾,一般都是指水汽凝结成的小水滴,而不是云雾。

1、布料防溅水技术原理?防波水面料的本质是以疏水性化合物沉积于纤维表面,织物的表面会有很多空隙,但只有水分和空气能够通过,而水滴状的液体是不能通过的,但没有做到真正意义的防水,时间久了还是会渗透进衣服里面。

这也是区分防水面料与防泼水面料的主要依据。

防泼水的原理是在布面附着一层疏水性化学材料,致使布面的张力比水的内聚力小,水珠接触到布面会散开而不是渗透到里面,所以这层结构如果被损坏的话布料会失去防水功能,因为防波水面料的防水功能会随着使用时间延长而衰弱直至消失。

防水面料是在布料的底部加一层胶底(防水涂层),这个防水涂层一般是用胶囊纤维或者硅化物等制成,能够使本身没有防水性的布料具有防水性。

总结一下就是防波水面料不具备长时间的防水性能,而防水面料的长期的,还有它们的制作原理也不同,前者的原理是通过布料张力比水的内聚力,而后者是直接加一层防水涂层,以后就可以通过这两点来区分它们。

2019-11-04 10:26:25在水汽的状态下,水颗粒非常细小,根据毛细运动的原理,可以顺利渗透到毛细管到另一侧,从而发生透汽现象。

当水汽冷凝变成水珠后,颗粒变大,由于水珠表面张力的作用(水分子之间互相“拉扯抗衡”),水分子就不能顺利脱离水珠渗透到另一侧,也就是防止了水的渗透发生,使透汽膜有了防水的功能。

2、为什么水滴角大还容易残留指纹?水滴角越高,疏水性越好;疏水性越好,抗指纹能力越好。

比如一次性口罩,经过表面处理,疏水性水滴接触角130以上(GB/T 30447-2013)。

水滴角越低,防雾亲水效果就会越好。

,Anti-fingerprint,即抗指纹,AF防指纹涂层工艺的出现,很好的解决了玻璃、陶瓷等材质手机背板容易残留指纹污迹的显性问题。

AF涂层处理后的效果,主要用表面能、表面张力来表征,而表面张力最适合的测试方案,就是水滴角测试。

3、为什么钻石能聚住露珠?钻石具有斥水性,它不能被水湿润,只能在其表面形成水珠,不能集成水膜。

并且斥水性还可以鉴别钻石的真假。

此外,如果经常佩戴戒指,会发现其表面有油渍,因为它具有亲油的特性。

:钻石除了具有亲油性,还具有疏水性。

因此,水滴在钻石上不会出现立即散开的现象。

4、为什么水滴在衣服上不会瞬间?这个和衣服的材料以及水的张力有关吧.(材料有疏水和亲水的,比如玻璃是亲水的,你在玻璃上滴一小滴水,它和桌面接触的位置角度是小于90度的,也有疏水的,比如荷叶,一滴水在上面,夹角是大于90度的,衣服的材料也同样有疏水和亲水,但亲水更多一些;;水表面有力束缚水滴不使散开,比如小虫子能浮水上或者叶子上的水滴等等,这个就是张力).所以要吸收水的话,就需要材料克服水的张力,是水滴解体然后吸收.你可以简单的认为亲水材料有更大的能力使水滴解体.比如衣服缝制的比较密而且材质是疏水的,那么水洒在这种衣服上就没关系,抖一抖就没了(水滴不会解体);但是如果是亲水的而且缝的不密,那水洒上面基本就会被吸收.如果没记错的话,纯羊毛或纯棉花比较亲水,容易吸收水的.(不过似乎也有疏水的羊毛或棉花?貌似和表面的脂有关).因为衣服是棉质的,水滴上去就会被吸收了所以没有瞬间5、荷叶上水珠是怎样来的?睛天的下午,荷叶上总有滚圆的水珠晶润透亮,怎么形成的呢?你看到的水珠是夜晚的露水,夜晚,温度降低时,空气里的水蒸气遇冷会液化成小水珠……附在荷花叶子上,就成了露水。

但是常规叶子的露水很容易滴落,荷花的为何可以坚持到下午还依旧晶莹剔透呢,这就要从荷叶的特殊微观结构说起。

从流体力学的角度看来,这是因为在荷花叶子的表面的特殊结构形成了超疏水现象。

原来,在荷叶的表面有一层由叶子表皮细胞产生的角质层,这层角质层像蜡一样,具油性(疏水性),不透水,但能透过阳光。

水珠在荷叶上不滩开而是成滴滚动的秘密在于荷叶的表面并不平滑,通过电子显微镜发现,在荷叶的表面上生长着许多高度约为5~9微米、间距约为12微米的乳突,每个乳突表面上又生长着许多直径为200纳米的蜡状突起,这相当于在“微米结构”上生长“纳米结构”。

在荷叶的表面上,这样的“微纳米结构”看上去像密密麻麻的“小柱子”,再加上蜡状物的排斥效应,使得液滴不能钻到“小柱子”间隙内部,只能在“小柱子”顶端跑来跑去。

于是,液滴与荷叶表面就呈现出了排斥性,我们称之为“荷叶效应”,也可称之为“疏水效应”。

当有污染物落在荷叶表面时,随液滴滚动,它们会轻易地被带走。

这就是荷叶“出淤泥而不染”的奥秘。

具有荷叶效应的表面,都有自清洁功能。

如果该表面与水滴间的排斥效应极为强烈,就称为“超疏水表面”,这类表面同时具有很好的减小阻力功效。

如果荷叶乳突上的蜡状物丧失了,荷叶的超疏水性质也就被破坏了。

但荷叶自身能够不断地分泌蜡质,随着蜡质的补充,超疏水性质便可恢复。

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