北京
來源：滾動播報
（來源：上觀新聞）
經常考試的人應該都聽過一句話：
考試時最好用 2B 鉛筆。
要是用了 HB，
很多人會擔心機器掃不出來
明明看起來都是木頭包著筆芯
為什么閱卷機偏偏對 2B 這么執著？
很多人第一反應會覺得
這是為了防作弊
或者是閱卷系統特別“高級”，
連筆跡都能精準分辨
其實沒那么玄
它之所以更適合識別2B鉛筆
關鍵不在于它會認筆
而在于2B鉛筆留下的痕跡
更符合機器讀取的要求
今天，不聊考試
直接來做一個和鉛筆有關的小實驗
實驗器材
真正的2B鉛筆、發光二極管、電池、導線若干、白紙、所標杯
安全提示：本實驗涉及微小電流，雖然電不死人，但請勿用舌頭去舔電池正負極！
拿一張白紙，用2B 鉛筆在上面反復涂出一個長方形的黑色塊，盡量涂得均勻、厚實。
二極管左邊針腳接電源正極右邊針腳接電源負極
把LED 小燈泡的長的引腳用導線接到電池正極，另端短的引腳通過導線接負極，兩根導線的末端各有可以接觸的金屬鉗子或鱷魚夾。
接線概覽。電路處于斷開狀態。
保持一個夾子別動，讓另一個夾子沿著紙上的黑色區域來回滑動。你會看到，兩個夾子離得遠了，燈泡就暗一點；離得近了，燈泡又亮起來。說白了，這片石墨痕跡在回路中就相當于一個“滑動變阻器”。
把兩根導線直接分別緊靠在兩端露出的鉛芯上。你會發現小燈泡比剛才夾在紙上時亮得多。
關鍵在于鉛筆芯的成分。鉛筆芯其實并不含鉛，主要成分是石墨和黏土。石墨是碳的一種同素異形體，內部的碳原子呈層狀排列，每一層里都有比較容易移動的電子，所以石墨能夠導電。它雖然不是金屬，但確實具備一定的導電能力。
石墨結構示意圖
鉛筆型號里的“H”表示硬（Hard），通常說明黏土比例更高；“B”表示黑（Black），通常意味著石墨比例更高。2B 鉛筆的石墨含量比較合適，既容易在紙上留下連續、較厚的石墨層，又不會軟到一寫就掉渣。
當你把引線夾在紙上的黑色色塊兩端，或者沿著石墨痕跡滑動時，其實是在改變電流通過這段材料時的電阻。簡單定性考慮，我們不妨假設這片材料非常均勻，并采用電阻公式進行描述：
電阻= 電阻率 × 長度 ÷ 橫截面積
當夾子在紙上拉得更遠時，導電路徑變長，電阻就會變大，電流隨之減小，所以燈泡會變暗。
而在第五步里，雖然整根鉛筆芯的長度更長，但它的橫截面積遠大于紙上那一層薄薄的石墨痕跡，所以整體電阻反而更小，燈泡也就更亮。
那這和考試閱卷機有什么關系？
和「答題卡為什么要求用 2B 鉛筆」是同一件事，只是這次我們把鏡頭切到機器的視角。閱卷機／讀卡機的正式名字叫 光標閱讀機（OMR，Optical Mark Reader）。其核心部分是光電傳感器：發光器件發出的紅外光照射在答題卡的信息位上，如該信息位被涂黑則部分光被吸收，反射光變弱，否則，反射光較強，由對應的接收管（簡稱光敏管）將強弱不同的光信號轉換成電信號，電信號經過處理后，由電位高低就完成了對答題卡上未填涂和填涂信息位的檢測。
所以機器真正關心的只有兩條硬指標：碳濃度和面積。畫圈、打鉤、只涂一半、涂得虛浮——都可能讓有效面積或局部的反射率低于設定閾值，從而翻車。H系列鉛筆以及B、HB、F鉛筆可能會因為碳含量不夠而造成檢測失敗。而大于2B系列鉛筆，石墨濃度又過高，想更改答案就很難擦干凈；而且，石墨含量高，還容易附著到其他考生的答題卡上面，可能會影響到其他人的成績。
說到底，答題卡里沒有什么神秘機關——就是一個 紅外→反射率→閾值 的光電通道在干活。把選項老老實實涂滿、涂黑、擦干凈，很多時候比什么技巧都管用。
中考即將到來，祝各位考生涂卡神速，選的都對！
本文經授權轉自中科院物理所（ID:cas-iop），如有轉載需求請聯系原公眾號。
作者：二分 & Chocobo
編輯：公子欣
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