CPS格物致美摄影大赛优秀作品展播(三)
CPS格物致美摄影大赛
为庆祝中国物理学会成立九十周年，中国物理学会特别举办了“格物致美”摄影大赛。本次摄影大赛历时4个月，经过选手自愿报名和初筛，共入围254幅作品。经过大众投票，专家评审，最终选出40件优秀作品，“惊鸿一瞥”栏目和“眼见不一定为实”栏目各20件。这40件作品将分批在中国物理学会公众号上展示，以飨读者。所有优秀作品也将在今年的秋季会议上，参加中国物理学会九十周年庆的展览。
以下是本次展示的4幅优秀作品。
惊鸿一瞥
作品名称：木星气泡
作者：周润青
作品描述：我使用尼康Z7和60mm微距镜头，拍摄用肥皂泡吹起的气泡，在灯光下呈现出酷似木星的纹理和颜色。曝光参数iso400，光圈f25, 快门1/125s。
实际上，气泡本身是无色的，之所以在光照下呈彩色是由于光的干涉现象。更具体地，这是薄膜干涉现象。薄膜干涉是指一束光波照向一个薄膜，由于薄膜和外界的折射率不同，光波会被薄膜的上界面与下界面分别反射，这时候反射出来的光因为相位产生干涉从而形成新的光波的现象。白光中有红橙黄绿蓝靛紫七种颜色，泡泡在白光下由于折射作用，这七种光的折射率不同，折射后的位置也就不相同。当光撞击在膜上，其一部分被外表面反射，而另外一些穿过薄膜并在内外两个表面间来回反射后重新穿出。最后观测到的反射由所有这些反射的干涉所决定。因为每段在薄膜中的行程导致一些相位偏移，它和薄膜的厚度成正比而和波长成反比，干涉的结果依赖于这两个量。这样，在一个给定的厚度，干涉对于某些波长是增强的而对另外一些是减弱的。由于一个泡泡从它出生到破灭时，泡泡的厚度其实一直在变化，而当薄膜厚度变化的时候干涉的情况也在变化，所以泡泡的颜色也不断莫测而梦幻地变化着。但由于重力作用，一段时间后泡泡上部的水向下部集中，上部的泡泡壁变得很薄。当泡泡的厚度在100nm以下时，泡泡的七彩颜色会因为薄膜的厚度太小导致干涉效应不能影响反射光的颜色而变成无色，同时上下壁厚的差异会导致泡泡无法承受张力而破掉。
而木星作为一个巨大的液态氢星体，其大气是由氦和氢组成。木星大气中充满了稠密活跃的云系。各种颜色的云层像波浪一样在激烈翻腾着。在木星大气中还观测到有闪电和雷暴。由于木星的快速自转，因此能在它的大气中观测到与赤道平行的、明暗交替的带纹其中的亮带是向上运动的区域，暗纹则是较低和较暗的云。木星表面有红、褐、白等五彩缤纷的条纹图案，与我拍到的这个气泡竟然有几分相似，使得一直对天文感兴趣的我产生了由微见著的幻想。从一处气泡而观木星大红斑，妙哉。
专家评语：拍摄肥皂泡吹起的短瞬间，在灯光下呈现酷似木星的纹理和颜色，给人由微见著的幻想与美感。
作品名称：水滴成像
作者：麻威武
作品描述：1.图像与物理学的关系
（1）表面张力：液体具有内聚性和吸附性，这两者都是分子引力的表现形式。内聚性使液体能抵抗拉伸引力，而吸附性则使液体可以黏附在其他物体上面。在液体和气体的分界处，由于分子之间的吸引力，产生了极其微小的拉力。假想在表面处存在一个薄膜层，它承受着此表面的拉伸力，液体的这一拉力称为表面张力。在枝头的雨滴在表面张力作用下，呈现出近似球形。
（2）凸透镜成像；在枝头的水滴可看成一个凸透镜，远处的花、草通过水滴成一个可被人眼看到的实像。
2.照片/图像的技术细节和拍摄地点
拍摄参数：SONY ILCE-7RM2相机，曝光时间0.6s，光圈值f/8，ISO-800，曝光补偿0，焦距90mm。拍摄于浙江丽水。
专家评语：运用图像与物理学的关系，将远处的花、草通过水滴折射出美丽的实像。
眼见不一定为实
作品名称：电离与锥形辐射
作者：徐智君
作品描述：典型的飞秒激光诱导空气电离点及由此产生的锥形辐射。图中飞秒光从右向左传输，在图片靠右的位置产生了肉眼可见的空气电离点（等离子体微区），同时在电离点前方我们用一张白纸沿着竖直方向进行了截断，截取出来的对称分布的斑斓色彩形象地展示了电离中的锥形辐射过程。值得一提的是，白纸上激光传输方向上观测到的蓝光表明了近红外飞秒光(800 nm)发生了倍频的物理过程。照片采用Olympus C5050Z相机进行拍摄。
专家评语：飞秒激光作用下让人看到斑斓色彩的物理视场过程，并将其定格为一件成功的影像作品。
图1
图2
图3
图4
作品名称：聚噻吩花
作者：周涛
作品描述：图片所示为导电聚噻吩纳米线高分子材料。塑料、橡胶、合成纤维等高分子聚合物材料一般被认为是绝缘材料，但是在一些聚合物材料中掺杂碘，氯气，LiBF4、NaClO4、KPF6、以及各种有机、无机质子酸（例如盐酸、硫酸）等就可以显著提高材料的导电性，通过控制掺杂浓度可以得到不同导电性能的聚合物材料。由于其特殊的电学、力学性能、热学性能、气体传感性能，在电致发光、太阳能电池、场效应晶体管和非线性光学器件等方面具有广阔应用前景；也可以应用于防静电涂层、电磁屏蔽和微波吸收等方面；导电聚合物的掺杂—脱掺杂过程可逆，可以应用于制备二次电池、人工肌肉、电子鼻和防腐材料等。还可以与其他材料组合构成多功能纳米级复合材料，如超顺磁纳米棒，酶催化纳米管，有光异构化功能的聚苯胺纳米管等。聚噻吩纳米线通过自组装法直接制备，利用分子间的氢键、范德瓦耳斯力和配位键等弱相互作用，通过自发过程，形成管、线、球等复杂结构及二维和三维有序结构。图一像是一颗怒放的鲜花，具有花瓣和络丝的细节；图二像是海上的荡漾碧波，水波与水波的冲击给人带来盛夏的一丝清凉气息；图三像是水面一叶睡莲，具有卷曲的边角粗犷但是有规律的叶梗；图四是更大分辨率拍摄下的纳米线，纳米线的根部具有规则的六边形，像是蜜蜂的巢，展示了大自然的普遍规律，具有别样的结构美。
专家评语：这组图来自导电性能的聚合物材料，通过自发过程形成管、线、球等复杂结构及二维和三维有序结构，用影像语言述说着别样的结构美。
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设计：有衡
排版：有衡
美编：农民
责编：理趣
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