科杰在線www.yeewaa.com提示：每個過程動畫都很大，如果你在用手機看本頁，建議使用WIFI看，如果你在用2G或3G上網的話，趕緊關了...土豪隨意。


　　射線與云

　　原理：這是一個威爾遜云室，其中漂浮著過飽和的蒸汽。當帶電粒子(α或者β粒子)經過時，會產生凝集核，使得蒸汽冷凝形成霧氣。如果給它加上磁場，根據粒子偏轉情況還可以判斷其電荷/質量比和正負。正電子、M子和K介子的發現都是拜它所賜。上世紀50年代后逐漸被氣泡室取代。

　　注入的氣體是氡220，它不穩定，半衰期約55.6秒，會很快衰變成釙216，然后再衰變成穩定的鉛212，過程中先后釋放出兩個α粒子，所以你會看到很多的“V”字型痕跡。

　　花絮：查爾斯·威爾遜因云室獲得1927年諾貝爾獎。繼他之后發明氣泡室的唐納德·格萊瑟則獲得了1960年的諾貝爾獎。

　　危險：中高。放射性同位素請小心對待。

　　豐饒之杯

　　原理：聚丙烯酸鈉是高吸水性高分子的一種，能夠和大量水分子形成相對穩定的氫鍵，從而實現吸水效果。在蒸餾水里可以吸收500倍自重的水分子，但溶液中離子會嚴重影響效果，所以請盡量不要用較硬的自來水或者礦泉水做這個實驗。

　　花絮：由于它的吸水性極強，很多尿不濕的成分里有它。此外它還是很多人造雪的原料。

　　危險：很低，別吃下去就好。大部分物理實驗還是比化學實驗安全的。

　　化勺水

　　原理：網上一些傳言會宣稱這是神奇的熱水，能融化勺子卻不傷手……那么為啥這杯水沒有蒸汽騰騰呢？其實水是普通的水，做手腳的是勺子。鎵單質熔點只有29.76攝氏度，放在手心都可以融化，離開手之后又能重新凝固，但不推薦赤手接觸。

　　花絮：這種低熔點特性還有一個用途，那就是做溫度計。由于傳統水銀溫度計的水銀有毒，打破可能帶來風險，有些國家已經禁用了醫用水銀溫度計而用一種鎵銦錫合金代替，它的熔點約-19攝氏度。

　　但是鎵和水銀不同，鎵能浸潤皮膚和玻璃，難以清洗干凈，留下灰色的污漬斑。為了防止浸潤，這種溫度計的內表面不是干凈的玻璃，而是鍍了一層很薄的鎵氧化物。

　　危險：低。鎵單質一般認為是無毒的，但是有些研究認為皮膚接觸可能導致皮膚炎。勿讓鎵接觸金屬物品，鎵對很多金屬都有極強的腐蝕性。此外，請勿用它來搞惡作劇，因為不知情者把勺子丟進茶杯后可能一仰頭把鎵喝進肚子里。

　　羽落術

　　原理：這里使用了一塊釹磁鐵和一只粗銅管。當磁鐵從銅管中落下時，磁感線切割導體，在銅管中生成感生電流；這個電流反過來產生磁場作用在磁鐵上，產生斥力阻礙它下落。

　　管子必須導電性良好，但不能是鐵管。鐵自身的鐵磁性會干擾這一現象。

　　花絮：還記得高中的楞次定律講的“感應電流的效果總是反抗引起感應電流的原因”嗎？這就是了。

　　危險：很低……但是為了較好效果，銅管和磁鐵都需要很大很重，不要砸到腳。另外釹磁鐵是非常強力的磁鐵，不要讓它靠近電子產品，也不要靠近鐵制品——它可能會把鐵器吸過來，弄傷你的手指。

　　熔金

　　原理：這是一個雙重現象，電磁感應加熱和電磁懸浮。

　　電磁感應加熱，是利用電磁感應現象，把金屬放在快速變化的磁場中，從而在金屬中產生渦電流。電流流經金屬自己的電阻而發熱，最終將金屬熔化。

　　在這里，快速變化的電場，本身就是通過把交變電流通過粗大銅線圈而獲得的。使用的電流功率為1.6千瓦，頻率為204kHz。這枚鋁塊重2.6g，可以加熱到1200℃，熔化是足夠了。

　　至于電磁懸浮，和上一張圖原理類似，只不過現在我們有外源的電磁鐵，所以可以讓它一直懸浮下去。同樣，鐵器因為自身鐵磁性的干擾所以不能做這個實驗。鋁和銅是最適合的材料。注意磁懸浮這現象本身不需要超導體，雖然如果有超導材料會省很多電。

　　注意，這張動圖經過剪輯。

　　花絮：這個現象不光是為了好玩，由于它使得小塊金屬在不接觸任何加熱元件的情況下就可以零污染熔化，所以在工業上也有用途。

　　危險：中。需要一定電工基礎，灼熱金屬也可能導致嚴重燙傷。

　　魔術沙

　　原理：將沙子表面涂上疏水物質，放入水中就是這個效果。現在常見的魔術沙是沙子和三甲基硅醇反應的產物，硅醇基和沙子反應后剩下的甲基包在外面形成疏水層，所以進水之后它就會結成塊以降低接觸水的表面積，但是水不會粘在上面，所以拿出來之后立刻就還原成干的粉末了。

　　魔術沙的顏色是人為添加的顏料，但是入水之后都是銀色。這是因為它憎水，表面帶了一層氣泡。

　　花絮：魔術沙剛發明時曾經考慮過用它處理原油泄漏，因為它和油混合后能幫助油沉入水底，不會殺死水鳥，但實踐中所需沙子太多，成本不劃算，最終沒有投入使用。

　　此外，魔術沙最早可能是印度魔術師發明的，不過當初是沙子和熱蠟混在一起。

　　危險：很低，除非你想自己合成魔術沙甚至三甲基硅醇……

　　艾爾莎的魔法

　　原理：看起來很恐怖，其實不是真的冰，只是醋酸鈉過飽和溶液而已。過飽和溶液是溶質超出溶解度上限的不穩定狀態，稍加擾動就會大量析出沉淀。

　　如果把三水合醋酸鈉晶體加熱到熔點(約58攝氏度)，晶體會一邊熔化、一邊釋放出結合的水，然后熔化的醋酸鈉又會溶化在釋放出來的水里，成為很濃的溶液。將這些溶液冷卻到室溫下也不會析出，而是變成過飽和溶液。現在如果伸手進去形成凝結核，溶質會立刻重新結晶為三水合醋酸鈉晶體，這一過程帶走的水又促進了進一步結晶，很快整瓶都會完全變回一開始的樣子——一堆白色晶體，沒有一點游離水。

　　花絮：結晶的過程會放熱，所以它可以用來作為暖寶寶。和別的依賴化學反應的暖寶寶不同，這一種是可逆的——用完之后把它丟回沸水中煮幾分鐘就好了。可惜這種沒法持久放熱。

　　危險：很低。醋酸鈉無毒且便宜，但是如果量和反應速度控制不當，伸手進去有可能會燙著。

　　番外：錯誤的物理學實驗方法一則