水面涟漪是如何形成的？简单的现象内藏大学问

掘金入眠刈

当你站在一个湖泊前，然后往湖面扔下一块石头，石头击打水面后水面产生一层层的水波。这些水波不断向外扩散，但在短短几秒钟内就停止了，这就是我们所谓的涟漪。产生涟漪的条件并不难，在有风的情况下湖面往往会形成一层又一层的涟漪，这时候如果再有阳光照射在上面，就给人一种波光粼粼的感觉。即使没有风吹拂人的脸颊，湖面依然还会出现一些小范围的涟漪，那么问题来了，涟漪是怎样形成的呢？什么因素会影响它们的持续时间呢？

科学家表示，即使人体感觉不到风的吹动，空气中依然会有分子在运动，因此大范围水体的表面往往会引起小范围的涟漪。起初人们认为涟漪的形成需要依靠水体的运动，但后来发现风也能够给水面带去能量。科学家在对涟漪的形成进行了长期的研究之后，提出了这样一个模型。当风将能量传递给水面上的小分子后，水分子就出现简单的上下移动。一开始只是接受能量的地方产生水分子的起伏运动，后来连该水分子周围的水分子也被带动起来，于是就形成了一层层、一圈圈向外的涟漪。

无论外界施加在水面上的力有多大，产生的涟漪很快就会消失，这又是为什么呢？因为水拥有十分强的表面张力，这种力会阻止水面上下波动，因此风赐予水分子的能量很快就会被水面张力给消耗完，因此形成的涟漪很快就停下来了。换个角度来看，水面涟漪其实是水分子的起伏运动。那么当有人向湖面投下一颗石头，水面产生的涟漪又该如何解释呢？如果是这种情况，以上的说法便解释不通了。

刚进入水面的石头会将水砸出一个凹面，导致石头击中的位置要比周围低一些。石头往下沉之后周围的水就会反冲回去补充凹面的空缺，这时候就形成了涟漪。众所周知，当我们向湖面中扔下的石头越大时，产生的涟漪也就越大，它所持续的时间也就越长。然而即使投掷物体积和质量再大，所造成的涟漪也不可能像波浪那样持续相当长一段时间，这是因为涟漪所获得的能量还不足以抵抗水的表面张力而继续传递下去。除了向水面抛掷物体之外，船只在水面上移动时也会产生涟漪。

无论船只是向前移动还是向后移动，总会把前进方向的水分子抬高，但是其周围的水分子却有把它拉下来的趋势，这就形成了水分子的起伏运动。看到这是否觉得自己以前认为再常见不过的现象原来蕴藏着如此多原理和知识，实际上只要我们留心观察、勤于思考和发问，就会发现周围的一切都可以用科学理论来解释。而用于解释的科学理论通常都不会是抽象深奥的，而是通俗易懂的，这才应该是科学服务人类的目的。

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原文地址：今日头条