第五章数理化之谜（一）为什么彩色照片时间久了会褪色？彩照上的各种彩色染料，大部分是结构较复杂的有机分子，它们的性质比较活泼，遇到强烈的阳光照射及潮湿闷热的环境，均会发生分解反应。所以，一旦保管不妥，就会使彩色照片发生褪色现象。另外，如果彩色照片遇到一些具有强氧化性的化学试剂，也会促使彩照上的染料分解，而使彩照的颜色褪色。彩色照片有时还会出现偏色现象。这是因为彩照上的染料是由三种不同颜色的染料所组成的，而这三种染料在相同的光照或相同的化学试剂作用下，褪色的程度是不相同的。所以一旦某些颜色发生变化，就出现偏色现象了。世界上的第一张照片1816年，法国发明家约瑟夫·尼埃普斯拍摄了世界上的第一张照片，拍摄的是他家窗户外的风景，这张照片的曝光过程用了8小时。为什么彩色胶卷能拍出彩色照片？黑白胶片是用卤化银做感光剂的，纯净的卤化银只对蓝光很敏感，如果在卤化银中掺进一些特殊的染料，可以使卤化银分别对红光或绿光特别敏感，这些特殊的染料叫做“增感染料”。人们据此制成了“多层彩色胶片”：一层对红光敏感的感光乳剂；一层对绿光敏感的感光乳剂和一层对蓝光敏感的感光乳剂。拍摄时，各种彩色光线通过照相机的镜头，落在多层彩色胶片上。这些光线被分解后，按照其中所含的红、绿、蓝三种原色的多少，分别在感红、感绿、感蓝乳剂层上感光。经过冲洗后胶卷上就把色彩留下了。为什么在陶瓷上可以烧出各种美丽的颜色？我们每餐用的饭碗和碟子，表面有一层光滑的玻璃质，叫做釉。在釉中加进各种金属或金属氧化物，烧熔后就会显出不同的色彩，称为釉彩。制作一件瓷器，先得用瓷土制成坯，放进窑中煅烧，制成素烧瓷。素烧瓷有很多极小的小孔，是会渗水的。在素烧瓷上，涂上一层釉料，釉料烧熔后覆在素烧瓷上，就成了雪白光洁的瓷器。如果在雪白的釉上，用釉彩绘上花卉、人物等图案，经煅烧熔化，一个有美丽图画的瓷器就诞生了。釉彩是几千年前我国劳动人民智慧的创造。中国瓷器享誉世界，中国曾经是瓷器的代名词，所以英语中“瓷器”一词，就和“中国”一词相同，都是“CHINA”。为什么“碳钟”可以测定古文物的年龄？考古工作者对碳-14的别称是“碳钟”，这是因为碳-14的半衰期是5730年，即经过5730年，碳-14的含量才减少一半。如此长的半衰期，碳-14足以担当“历史钟表”的重任。植物在进行光合作用时，碳-14和其他碳原子一起，进入了植物体内跟氧原子结合成二氧化碳分子。一旦植物死亡后，它的光合作用也停止了，碳-14不再进入它的体内，而已留在植物体内的碳-14因放射性衰变，含量会逐渐减少。不过这个过程是极其缓慢的，经过5730年，碳-14的含量才减少一半。因此，在远古年代的物品中，都能检测出尚未衰变的碳-14。所以，考古工作者从遗址、古迹中采集到一块木片，只要测定一下其中碳-14的含量，就可以推算出这木片的年代，从而得出该遗址、古迹的年代。小知识放射性碳测定年代法通过对比放射性同位素碳-14的总量测定出样本的年龄。图中的加速质谱仪正在计算样本中的碳-14数量。为什么防毒面具能防毒？科学家为了应付化学武器中各种各样的毒剂，进行了长期的研究。研究发现，绝大多数的毒剂在高温下是液体或固体，也就是说，它们的沸点较高。人所需的氧气，则沸点很低（-183℃）。物质的沸点低表明构成物质的分子之间的吸引力弱，反之分子间吸引力强。针对化学毒剂与氧气的这一区别，化学家选择活性炭作为针对大多数毒剂的防毒剂。把木材或核桃壳等含碳物质在隔绝空气的条件下加强热制成木炭，再把木炭放在水蒸气里加强热，除去其孔隙表面附着的油质，增大其表面积。这样加工处理后的物质就是活性炭。活性炭是黑色颗粒状或粉末状物质。它的表面积很大，1克活性炭的表面达1000平方米之多。活性炭跟气体、液体接触时，能吸附各种分子，特别是那些分子间吸引力强的分子。于是，能对付大多数毒剂的防毒面具问世了。镜子背面镀的是什么？最初人们制造玻璃镜时，是先往玻璃上紧紧地贴一张锡箔，然后倒上水银，因为水银能够溶解锡，变成一种黏稠的银白色液体—“锡汞齐”。锡汞齐紧紧地粘在玻璃上，就成为一面镜子。做这种镜子太费事，而且...