为什么水面会有不同水的波纹往往是圆形是什么原理?

登录后你可以不限量看优质回答私信答主深度交流精彩内容一键收藏
查看全部 2 个回答
纯属个人的想法~我们都知道水可以像镜子一样反射光线,只要入射角大于某个角度(具体多少我忘了╮(╯_╰)╭)。因此,我们看到的光亮的湖面都是远处靠近地平线的光反射过来的。然后捏,为什么风一吹湖面就会有很多道深颜色的波纹出现?因为(我自己觉得),风打乱了水的平面,原本的入射角变小了,于是乎原本地平线附近的光线便射进到湖底,而不是进入你的眼睛,而缺少了那一部分光线,你看到的就是深颜色的波纹~
发布于 2014-06-27 13:16查看全部 2 个回答}

选择擅长的领域继续答题?{@each tagList as item}
${item.tagName}
{@/each}手机回答更方便,互动更有趣,下载APP
提交成功是否继续回答问题?手机回答更方便,互动更有趣,下载APP
展开全部
水面波纹
下雨的日子,水面上泛起了一层浅浅的波纹。这些圆形的首悉一圈一圈的纹路,是因为雨水坠入水面时形成的。
每一束雨滴在落入水里时都会溅起一个圆形的纹路,雨一直在下——这些圆形的水纹便绘成了一副图画。无数这样的圈圈在水面汇聚、撞击,再分散出去,汇聚成不一样的图形…
这便是下雨的天气,水面上演绎的一出波纹的秀场!
看着小河的水饥败面,不时波澜相聚、相散,又绘出不一样的圆形水纹。
让人的心,也随着水面一点一点荡漾开去。
其实人的心境,在某一角度与下雨天的河面,有点像。
只要是一位有自知力的人儿,便会在生活中,工作里遇到各种各样的情境与遭遇。
我们的心境,也会时不时泛起一圈一圈的波澜。如果把自己遇到的事情比喻成大自然的“雨滴”…
那么想必“这雨水”也是时大时缓的。
我们不再是“水纹烂芹颤”的旁观者,换上了“心灵承受者”的角色,每个人都在学着觉察自己内心的“纹路”。学习用意识与理智,舒缓心理的波澜,让它达成一种最适宜的状态…
这便是“心灵的收获”了!
许璟
推荐律师服务: 若未解决您的问题,请您详细描述您的问题,通过百度律临进行免费专业咨询
下载百度知道APP,抢鲜体验使用百度知道APP,立即抢鲜体验。你的手机镜头里或许有别人想知道的答案。扫描二维码下载
×个人、企业类侵权投诉
违法有害信息,请在下方选择后提交
类别
色情低俗
涉嫌违法犯罪
时政信息不实
垃圾广告
低质灌水
我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。
说明
做任务开宝箱
累计完成
0
个任务
10任务
50任务
100任务
200任务
任务列表加载中...
}

晨八点,初阳和煦,至小区池塘,观水面,波纹似有显著界限,以为趣,欲究其理。
上网查之,众说纷纭,各套高论,初以为详,读毕,不敢苟同。面湖而叹:遇事不决,量子力学,其非空穴来风乎!
(开始说人话)
以下谈论,所欲反驳的观点,基本上出自于下面这个问题的答案,仅针对各个回答的言论,而非各位答主,欢迎讨论交流,但请勿对号入座。
对于最高赞的回答,
窃以为和所问问题没有多少联系,一片小水池,水中一没有大型生物,二没有附近的水面作业,而且,这位答主所说的那一片平静的水面似乎真的是平静的状态,而该问题题主的图片情景,如果仔细观察,相信整片水域都是有阵阵波纹而绝非其余区域平静无比,没有半点涟漪。
所以,也许应将此问题做以修改如下:
对此修改,佐以以下观察图片:可以明显看到,整片水面都是存在波纹的。
对于第二高赞的回答,
首先,其中所言和切身的观察相一致,的确,该波纹区和诸如太阳角度,水深等因素没有显著的关系,可以出现在湖面上的任意区域,在风速保持稳定的时候区域形状较为稳定。可以说观察已经很细致了,但是唯有一点有所疏忽,即所言“7.观察角度为主的光照方向变化对于波纹区的形状无明显影响(指波纹区边界)”这句话似乎不然。
佐以以下图片(为了让角度变化更明显一点,特地又去拍了一下…):
摄于11:20
摄于11:22
可见波纹区域形状和大小随观察角度变化均有很大变化。
对于该答案所说的其他认同的内容,也可以以图佐证,比如在同一位置观察,同一片水面的波纹区域变化可以很明显:
9:21
9:24
9:27
从波纹区域很大一片到水面接近完全平静,只间隔了六分钟。
对于其他回答,各路大神各显身手的从重力波聊到了菲涅尔原理,再到数学上的“周期共振”,我只能说从一个对相关知识不甚了解的人的角度来说一句“遇事不决,量子力学”。但是似乎他们都还是在承认“有些区域实际就是平静的“的前提下来讨论的,所以窃以为依然说的不是一个问题。
好了,绕了一圈,言归正传,尝试回答一下这个问题。
再强调一遍,此处不去讨论此时此刻水面上的波是怎么产生的,尝试要解释的是,现在整片水面上都存在着微波,为什么从不同的角度看上去会发现有些地方是平静的,有些地方却觉得有很多明显的波纹。
简而言之,反射现象。
我们来近距离观察一下该波纹区域的边界(0.1倍速):
观察到了什么?那些黑影是由波纹的哪一侧反射而成的?
显而易见,是由背对着我们那一侧(以下称背向侧)的波纹反射而成的,而因为满足该特定角度的水面位置是在不断变化并且非连续的,所以看起来会产生在边界处的稀稀落落的树木的零散倒影。(这句话在用无人机验证后是有问题的,应改为近处的黑影是背向侧反射的而远处的是由面向侧反射出的)
再次修改问题,为何在近处和更远处似乎水面是平静的呢?
以下为简化起见,将水波看作类似如下的平行状正弦波:
【近处】
首先,在近处,同样波长的水波,在眼睛中占据的视角大小更大,因而也更加稀疏,并且人可以清楚的看到其运动轨迹,对下一时刻所看到的图像有所预判,因而不觉得很突兀。
而那一片波纹区,设想这样一个问题,如果现在来编写一个程序来自动识别的话,你会怎么处理呢?
我以为,那片区域对应的最大特征,就是同一位置明暗的快速交替变化,对应到图像处理,转化成灰度图后,也就是一片像素点内各个像素的灰度剧烈变化的区域。
在稍远处,随着距离的变大,波纹的密集程度在人眼中也变大,并且由于此时已无法看清各个波纹的形状,所以此时在人眼中这一片区域是杂乱无章的。
以下为同一视角平静与否时的对比:
至于为什么会产生明暗变化呢,显而易见,此时看去,该区域的波纹可类比如下:
在波的前侧面,映出了本在平静时看不到的天空,与后侧面映出的深色树木倒影由于对比度变化剧烈,因而十分明显。而在十分近的地方,虽然两侧反射的是来自不同方向的光,但由于此时光源均为天空,特征相差不是十分明显,因而不是特别引人注意。
这张截图可能更明显:
【远处】
此时,由于距离变的比较遥远,观察者与水面的视角很小,猜想从此时的视角看过去,水面波纹如下图:
换句话说,此时观察者视线所触及到的,其实是各个波纹的波峰,许多个波峰相互叠加,形成了类似于一个平面镜的效果。从而使得观察者误以为那边没有波纹。
由此,稍稍做一推论,当风向一致时,排除其他影响,风速越大时,波纹区消失地越近,反之同理应该越远,留待之后观察。
再次,当岸上景物的倒影与该波纹区重叠时,由于对比度较大,会使人偏向于顺着扭曲后的倒影轮廓而划定波纹区的边界。
再放一段鸟掠过水面的视频,可以看到鸟的倒影在波纹区似乎”消失了一会“,在近处地平静处也是虚实交替的。
总结来说,对于这种在小范围区域内形成的呈明显片状分布的波纹,我趋向于风所造成的波纹大小以及观察视角的影响占主要因素的想法。
当然,对于以下这种在伊利湖上拍到的似乎不随视角有太大变化的”平静“区域,可能要涉及到诸如波的特性以及流体的一些复杂的东西了。可以当成另一个问题抛出,各位可以说说看法。
两小时后更新…
为验证前述关于更远处较为平静的猜想,特外出实地验证。发现假设有误,予以修正。
赶时间的话,以上视频可以直接拖到5分钟观看,可以清晰看到随观察高度和距离变化,波纹区的变化。(建议电脑屏幕观看hhh)
基于此,综合之前所述,私认为可以将原理图如下简洁明了的示意:
以最近和最远的物体末端的反射线为界,将水面划分为三个区域, \alpha 、 \gamma 区域称之为”伪平静区“, \beta 区域称之为”波纹区“。
在 \alpha 区内,所有的光线光源均来自天空,在 \gamma 区内,所有的光线光源均来自物体。
唯有在 \beta 区内,天空与物体的倒影由于合适的角度区间可以同时映入观察者眼中,又由于水波并非静止不动,所以在某一点处会交替出现明暗的变化,这片区域便组成了波光粼粼的波纹区。
至此,我想我可以问心无愧的把标题改为”大概是全网最认真分析的一篇文章了“。
为这个早晨散步想到的问题,虽然很常见且原理很简单,但全网没有找到一个确切的答案,忙活了一天,总算是有了自己的答案。
还是希望知乎能是一个坦诚分享知识和见解的地方吧,多一点实事求是的研究观察,少一点故弄玄虚的名词堆砌。如果某个名词确实无可代替,那还是先问问自己能否用大白话给人讲清楚个中缘由。
如需转载或引用,请注明出处。
2021.7.6 更新
关于文末提出的在伊利湖湖面拍到的分界现象,在我的另一篇文章里已由了能说服我自己的解释,如下:
另外,本文的现象常发生于小范围内的水域,但是并不是说不会存在于较大的湖面上,当水面空间尺度足够大时,由于局部风的扰动,在合适的观察角度也会产生文中的现象,并且由于水面足够宽广,波在传播过程中会衰减,并不一定导致原文中所说的”整片水面均在波动“的结果。以及,明暗相间的快速变化中,暗处不一定反射的是景物的像,也可能是由于角度比较接近于垂直于视线,使得透视光占比更大而看向了水底,不过也还是主要由于观察角度的原因使得明暗区域差异显著。特此说明。
}

我要回帖

更多关于 水的波纹往往是圆形是什么原理 的文章

更多推荐

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。

点击添加站长微信