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飞行中的科学 [:1700041609]
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飞行中的科学 让显示器变薄
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到目前为止，有一项技术使机上娱乐发生了改变，这就是LCD屏幕。
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在这项技术发明之前，人们无法在座椅背后安装显示器。而现在，LCD技术被广泛使用，你甚至很难再买到不是LCD的电视或计算机显示屏了。LCD无所不在，人往往会忽略这样一个事实：自20世纪90年代起，人们才将该技术广泛应用于显示器上。
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在这之前，我们的电视和显示器都是CRT，或阴极射线管。这是维多利亚时期的发明。“电子枪”被放置于显像管后部，它朝着真空的显像管发射高速电子。这些电子光束将经过一系列控制它们偏转角度的电磁线圈，或高或低，或左或右，最后，它们像电子笔一样，在屏幕上画出了各种明暗不同的光点和图像。这些发光的小点其实是一种磷光物质，当它们被电子击中时就会发光。这些电子束飞快地扫射屏幕，由无数小点组成的图像就形成了。
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显像管电视的局限性在于必须使电子枪与屏幕保持一定的距离，让线圈能够控制电子的偏转角度。这就是老式电视机笨重的原因所在，而你也无法将这个厚实的家伙装在飞机椅背上。不过，LCD改变了这一切。“LCD”是液晶显示（liquid crystal display）的缩写，这是一项十分精妙的技术，早在300年前人们就注意到光的这种特性。
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飞行中的科学 巴托林的水晶奇景
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1669年，丹麦物理学家E.巴托林（Erasmus Bartholin）发现透过一种叫做冰岛长石的物体看到的像是双像。如果你将一块方解石石晶放在写有一行字的纸上，你就能看到一模一样的两行字（方解石石晶是碳酸钙的晶体形式，它的主要成分是石灰岩、白垩岩和大理石）。巴托林猜想这种现象是由于存在着不同的两种光。从某种程度上来说，他的想法是对的。不过巴托林没有意识到光在折射时是部分偏振的，光波的振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振（polarization）。（后来的埃德温·兰德意识到了这个问题，他是宝丽来太阳镜的发明者。）
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像太阳光这类的一般光是由不定向震动的光子组成的，而经过反射后，其中大部分光子的震动方向就一致了。兰德意识到如果能在太阳镜中加上一层过滤层来阻挡这种方向一致的有序光，就能消除路面或汽车挡风玻璃反射而产生的眩光。这个发明让兰德成为了大富豪，不过后来的液晶技术使偏振技术在滤镜中的应用相形见绌。
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旋转测试偏振
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做这个实验，你得先找出一副宝丽来太阳镜，最好是旧的，这样就算拆了它你也不会心疼。拆开镜框取出镜片，将其中一枚镜片举到眼前，看向窗外。如果镜片是有色的，透过镜片外面的景色会变暗。现在，将另一枚镜片叠加到之前的那枚镜片上，再次向窗外看去。这一次，窗外的景色不变，只是变得更暗了，因为，两枚有色镜片叠在了一起。
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现在，保持一枚镜片不动，另一枚镜片绕着它慢慢旋转，使后者逐渐与前者成90度角。当镜片旋转时，看到的景色将变得越来越暗直至消失。当两者成90度时，除了一团漆黑，你什么也看不见。继续旋转镜片，景色又慢慢出现了。
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宝丽来镜片到底做了什么才会导致这样的现象呢？想象一下每枚镜片中都有无数道缝隙，假设它们的方向都是从左向右与地平线平行好了，而光子（水平方向震动，左右延伸的）刚好能从这些缝隙里穿过，就像孩子们的形状分拣玩具一样，不同形状的积木只能从匹配的孔洞中穿过。那些垂直震动、上下延伸的光子无法通过缝隙，因此，它们就被挡在镜片之外。
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当其中的一枚镜片慢慢旋转成90度的过程中，那些能够通过第一道镜片上的光子无法通过第二道镜片。镜片阻挡了水平和垂直方向偏振的光。这会导致穿过镜片的光线减少，看出去的景色就会变暗。
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飞行中的科学 一有光就旋转的液晶
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在制造液晶显示器前，我们还需要另一项技术，那就是液晶。液晶是一种奇特的物质，正如它的名字那样，它介于液体和固体之间。有些液晶的特性很有趣，当给它们施予一定电压时，液晶分子能旋转一定角度，这能改变光线原来的方向，横向的光线射入后，会旋转90度出来。现在，我们终于可以来试着造一台液晶显示器了。
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现在就让一切旋转起来吧。想象一下将液晶放置在两片互为90度的宝丽来镜片之间。到目前为止，没有光通过镜片，因为它们被阻挡在镜片之外了。现在我们给液晶通电，光子的方向就会发生90度偏转，就像螺丝刀口那样旋转。如果光从后部射来，那些横向振动的光子会穿过后面的镜片，被旋转90度后再穿过前面的镜片。这样你的宝丽来镜片就又可以透光了。