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学会这三招“隐身术”,你也能成为哈利·波特

撰文/陈鲲(中国科学院物理钻研所)

本文节选自《常识便是气力》杂志

小伙伴们都看过《哈利·波特》吧?

那你必然知道隐!身!斗!篷!

穿上它就能隐形,神奇又魔幻。

昔时知力君可是被这一超能力迷得不要不要的~

那时刻就在想——

假如能拥有一件隐身衣那该多好!

从秦汉方士的隐身术,到哈利·波特的隐身斗篷,

从幻想魔术到片子情节,人类对付“隐身”有无限的想象与愿望。

虽然我们没有邪术,但我们有科学啊!

而且隐身材料在生活中并不少见,

我们以致可以在家里制作隐身衣,实现隐身。

在懂得“隐身术”之前,

首先来懂得一下我们是若何看到物体的。

当物体外面散射空间中的光进入人眼,在视网膜上形成图像时,我们便望见了物体,而“隐身术”与此相互关注。

根据隐身道理,

大年夜致可将“隐身术”分为三种。

01

使物体散射的光与背景相同。

在这种环境下,我们着实看到了物体,只是无法将物体与背景差别开。这种隐身征象大年夜多发生在自然界,是生物进行捕食与自我保护的紧张措施。比如叶虫,它的外面对光的散射与树叶相同,使得它们在一堆树叶中很难被察觉,从而躲过外界的进击。

叶虫与树叶极为相似的形态可以赞助其躲避鸟类的捕杀

别的,在实际作战中,军人也会经由过程与情况散射相同光的迷彩服来躲避对头的侦探。这种“隐身术”一旦换了情况便会掉效,但变色龙、章鱼等生物却例外,这是由于它们具有适应性的“隐身术”,可以根据背景情况调节自身对光的散射,从而实现多方位的隐身,但局限于当前的技巧手段,这种动态适应的“隐身术”尚未在军事中实现。

变色龙栖息在树枝上

02

经由过程使物体发出的光完全被接受或者让散射光散射到其他地方而不进入人眼或者探测器。

我们寻常所谓的隐形战机便是经由过程这种措施实现隐身的。探测雷达向各个偏向发射探测雷达波,假如空中存在一架战机,则一部分散射波会返回探测器,从而发明战机。假如改变战机形状或者在战机外面涂抹接受光的材料,使散射波无法返回探测器,那么雷达便无法发明战机,战机就实现了隐身。

散射波无法返回雷达探测器,战机实现隐身

然而,一旦在战机周围放置多个探测雷达,以致使用卫星联合探测时,隐形战机便会因为散射波被其他探测器探测到或接受了探测波,阻碍雷达间的旌旗灯号通报而被探测到。这种环境下,隐形战机就会隐身掉败。

03

让探测光绕过必要隐身的物体实现隐身

2006年,美国科学家使用超材料实现了微波频段的隐身,然而这一措施对材料的电磁参数要求异常严格,技巧还有待前进。

2016年,中国科学家使用金属与塑料复合构造新型人工电磁材料,这种材料的等效电磁参数与空气完全相同,是以无法发生任何散射,可以视为自隐身材料。这种材料相称于特定波长范围内的人造空气,对付特定波长范围可以实现全方位隐身,但要求全部物体必须整个由这种材料构成,不能掺杂其他物质。这种自隐身材料可以用在电梯、墙壁等地方。跟着相关技巧的赓续前进,未来,这种材料在军用、夷易近用方面的利用潜力伟大年夜。

超材料隐身仿真:电磁波可以颠末这种超材料装配并绕开中间区域,只管波形上有所颠簸,但仍旧较为完备

此外,使用今世谋略机的视频处置惩罚能力,Wow Stuff公司经由过程在手机软件里内置绿色抠图,再贴上背景的要领,在手机里完美还原了片子中的隐逝世效果。海内一些声称做出隐身衣殊效的,一样平常也是采纳这种要领。感兴趣的同伙不妨使用这种措施,自己找一块绿布,体验一下若何隐身。

着手做一做

下图是一种在家里就可以做的隐身装配,4面镜子如图放置,尽可能做到相邻的垂直,不相邻的平行,镜面相对。毫光经由过程镜子时,颠末4次反射绕开了三角区域,实现了三角区域的隐身。

隐身装配和隐身道理示意图

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