《中國科學(xué)家研發(fā)出“隱身衣”》閱讀答案
披上一件隱身斗篷，在視野中瞬間遁形，這是人類長期以來的夢想。日前，一只貓和一條金魚比人類提前“享用”了一種隱身衣。
浙江大學(xué)國際電磁科學(xué)院陳紅勝教授團隊與新加坡南洋理工大學(xué)等國際團隊合作，使用玻璃制造出了能夠在水中隱形的六邊形柱狀隱身器件和能夠在空氣中隱形的多邊形隱身器件。兩種隱身器件使金魚和貓成功隱形。
“我們在可見光中實驗實現(xiàn)了物體的隱身，而且無需使用精密設(shè)計的納米電磁材料，”陳紅勝說，“這意味著隱身器件不僅能夠隱藏像貓、魚這樣大的物體，生物還能和隱身器件一起活動，隱身效果并不會因此受到影響。”
陳紅勝介紹，目前應(yīng)用的隱身技術(shù)，如隱形飛機，大部分是通過吸收電磁波，讓反射回去的電磁波達(dá)到最小。但他認(rèn)為，這種技術(shù)并不是通常理解的“隱身衣”，這種技術(shù)就相當(dāng)于給物體穿了一件不反射光波的黑色的衣服一樣，在黑暗的背景中不會被發(fā)現(xiàn)，但是在明亮的背景中反而更易被發(fā)現(xiàn)。
人之所以能看到物體，是因為光射到物體上后，被物體阻擋并反射到人的眼睛。英國理論物理學(xué)家約翰·彭德里在2006年提出了利用坐標(biāo)變換的方法設(shè)計隱身衣，使電磁波能夠繞過被隱身的區(qū)域，按照原來的方向傳播，從而可以使物體完全隱形，奠定了隱身衣研究的理論體系。但通過這種方法設(shè)計出的隱形器件理論上只能夠在某一個電磁頻率上實現(xiàn)完美的隱身效果，很難在較寬的頻段實現(xiàn)。
陳紅勝說：“進入隱身衣的光線要繞過物體，所以走過的路徑長;沒有進入隱身衣的光線是一條直線，走過的路徑短。完美的隱身衣要求所有的光線保持相同相位，因此進入隱身衣的光線必須跑得比外部光線快，這就要求隱身衣的材料對不同光線具有不同的折射率，也只能在很窄的頻段實現(xiàn)隱身。”
陳紅勝團隊對這個理論進行了簡化，提出了一種可見光波段多邊形隱身衣的設(shè)計方法。由于人眼對光線的相位和略微延時并不敏感，陳紅勝團隊剔除理論中“光線保持相同相位”的條件，令隱身器件能夠使用玻璃這種透明均勻的易得的材料，也不需納米級工藝雕琢，降低了隱身衣的設(shè)計和實現(xiàn)難度。
通過對隱形器件的特殊設(shè)計，改變材料的折射率，令光線繞過位于隱身器件中心的物體，陳紅勝團隊率先將這一付諸實踐，展示了一個在可見光波段隱形的途徑。這一研究成果于2013年10月發(fā)表于《自然—通訊》雜志。
截至目前，這一可見光頻段的隱身器件還只能在特定的角度上取得理想的隱身效果，如六邊形隱身器在正對六條棱角的角度具有較好效果，而多邊隱身器僅有兩個角度能夠?qū)崿F(xiàn)隱身。
陳紅勝表示，這一隱身器件將有望在安全、娛樂和監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮作用。團隊在下一步將著力提升隱身的性能，如增加隱身角度，減輕裝置的重量等。
陳紅勝課題組和合作團隊的這項研究可以工作在整個可見光頻段和任意極化的光波，并選用了在工業(yè)上可以大規(guī)模制備的玻璃來實現(xiàn)，將這類隱身器件的設(shè)計及實現(xiàn)的難度大大降低，預(yù)計未來“哈里·波特”式的隱身衣有望加速走入到人們的日常生活中。
7.下列關(guān)于文中“隱身衣”的表述，正確的一項是
A.一種給物體穿了一件不反射光波的黑色的衣服一樣的高科技技術(shù)，讓物體在任何情況下不會被發(fā)現(xiàn)。
B.讓電磁波能夠繞過被隱身物體的區(qū)域，按照原來的方向傳播，從而可以使物體完全隱形的一種高科技技術(shù)。
C.通過改變材料的折射率，令光線繞過位于隱身器件中心的物體，從而讓物體隱形的一種經(jīng)過特殊設(shè)計的隱形器件。
D.利用“光線保持相同相位”的原理，使用玻璃材料而造出的能讓物體隱身的'器件。
8.下列對文章內(nèi)容的理解，不正確的一項是
A.在可見光中實驗了的隱身器件意味著不僅能夠隱藏像貓、魚這樣大的物體，生物還能和隱身器件一起活動，隱身效果也不會受到影響。
B.目前隱形飛機應(yīng)用的隱形技術(shù)，大部分是通過吸收電磁波，讓反射回去的電磁波達(dá)到最小。
C.陳紅勝團隊令隱身器件能夠使用玻璃這種透明均勻的易得的材料，也不需納米級工藝雕琢，降低了隱身衣的設(shè)計和實現(xiàn)難度。
D.陳紅勝團隊制造的可見光頻段的隱身器件要求隱身衣的材料對不同光線具有不同的折射率，也只能在很窄的頻段實現(xiàn)隱身。
9.從全文看，下列表述符合作者觀點的一項是
A.英國理論物理學(xué)家約翰·彭德里奠定了隱身衣研究的理論體系，陳紅勝團隊就是繼承了他的理論和設(shè)計方法創(chuàng)造發(fā)明了“隱身衣”。
B.陳紅勝團隊發(fā)明的隱身器件將在安全、娛樂和監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮作用，也會大大提升我國國防和軍事實力。
C.目前可見光頻隱身器件還只能在特定的角度上取得理想的隱身效果，要真正廣泛應(yīng)用還有待科學(xué)家們深入研究和創(chuàng)造。
D.陳紅勝團隊將隱身器件的設(shè)計及實現(xiàn)的難度大大降低，“哈里·波特”式的隱身衣會很快進入到我們的日常生活。
試題答案：
7.C A項“讓物體在任何情況下不會被發(fā)現(xiàn)”錯;B項是約翰·彭德里的理論，非文中“隱身衣”的表述;D項“利用光線保持相同相位的原理”錯，文中為剔除剔除理論中“光線保持相同相位”的條件
8.D “也只能在很窄的頻段實現(xiàn)隱身”錯，這是利用彭德里的方法設(shè)計出的隱形器件存在的問題，而陳紅勝團隊的隱形器件可“在整個可見光頻段和任意極化的光波”。
9.C A“而且還讓生物和隱身器件一起活動”錯，原文只是“意味著”;B項“完全遵循他的理論”錯，原文是“對這個理論進行了簡化”;D“會很快進入”錯，原文是“有望加速”。
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