為什麼照動物眼睛發光
⑴ 為什麼照片中的狗狗眼睛總會出現白光是純粹的反光么
許多動物(包括狗、貓和鹿)的視網膜都有一層叫作照膜的特殊反射層,它就像一面放置在眼睛後的鏡子。如果在晚上用手電筒或汽車前燈照射它們的眼睛,它們的眼睛會反射出耀眼的白光。 《大不列顛網路全書》中是這樣描述照膜的: 在許多夜行性脊椎動物中,人們發現其眼睛的上皮細胞或視網膜中含有白色化合物鳥嘌呤。這種化合物形成了一個鏡狀面(即照膜),它向外反射光線,因此在光線強度十分微弱時能讓視色素再度吸收光線。由於照膜的存在而產生出夜行性動物眼睛會發光這一司空見慣的現象。
⑵ 為什麼動物的眼睛在相片上看起來那麼亮
動物的眼睛在夜晚放光,並非是簡單地反射了夜晚中極其微弱的可見光,而是反射了人眼看不見的紅外線,並且在反射紅外線時令其發生藍移,變成了可見光。如果不是動物通過肌肉給眼睛內的液晶膜施加壓力作用,令液晶膜表面就會帶有一定量的負電荷,從而使得大量液晶分子被維持在某一激發態或稱亞穩態上,動物的眼睛是不可能在夜晚放出可見光的,這樣的可見光由於黑夜光強十分微弱,但具有與背景不同的奇特色彩,於是顯出各種不同顏色。
某些動物在晚上活動時,其眼睛經常是呈熒光的顏色,例如貓的眼睛放綠光,牛的眼睛放藍光,狼的眼睛放黃綠光。按照常識,在漆黑的夜晚照射到動物眼睛上的入射光的強度是很弱的,由此導致反射光的強度應該更弱,如果人們連入射光都看不見,怎麼經過動物的眼睛一反射,反而看見了反射光了呢?難道入射光經過動物的眼睛反射後,反倒變強了不成?!更令人驚奇的是,有些動物的眼睛並非在夜晚一定會放光,只用當其需要用眼睛搜索目標時,其眼睛才會驟然閃射出明亮的冷光,而到了白天,在外界的入射光增強的狀態下,動物的眼睛反而不再放光了,這又是怎麼會事呢?
要想回答上述問題,就需要知道美國的隱形戰機所用的吸波塗層的基本工作原理,即光電效應閾值可變原理,下面首先簡單地介紹一下光電效應閾值可變原理。
實驗表明,金屬具有極強的反射雷達波(波長范圍為毫米波——米波)的本領,當雷達波照射到金屬表面時,絕大部分會不變地反射回去,由此導致目標被雷達觀測到。但當同為電磁波的紫外輻射這種高頻電磁波照射金屬時,金屬的反射系數將急劇減小,同時表面還會有電子逸出,這種現象稱為光電效應。此外,光電效應的發生還與材料表面的形狀有關。
隱形戰機所用的吸波塗層分子的基態是處於較深的負能級狀態,其表面分子無論怎樣排列,雷達波顯然都不能將其直接激發或電離。但如果利用電源或其他方式令吸波塗層表面攜帶一定量的負電荷,由於集膚效應,這些負電荷將集中分布在吸波塗層的表面上。當雷達波照射到帶有多餘負電荷、並按一定規律排列的吸波塗層時,其所帶的負電荷將克服空氣等因素的勢壘限製作用,從「基態」躍遷到「激發態」或自由態,即飛離吸波塗層表面。這一過程是通過吸收雷達波的能量並將其轉化為電子的動能來實現的。
令吸波塗層表面帶有少量的負電荷,還可以改變吸波塗層表面上分子的能級。大家知道,吸波塗層內部分子的能級可以不受周圍靜電場的或恆穩電場的影響,但對於吸波塗層最外表面上能受雷達波照射作用的原子,其能級會受到表面上多餘負電荷電場的電離作用而改變,被維持在某一激發態或稱亞穩態上。雷達波的能量雖然很弱,不能使處於基態附近分子的能級由一個定態躍遷到另一個定態。但如果吸波塗層在表面所帶負電荷電場的電離作用下被維持在高能級的激發狀態上,則其能發生光電效應的所謂光電閾值就會大大降低,成為受吸波塗層表面電荷面密度影響的可調控的物理量。通過改變吸波塗層表面電荷面密度將其光電閾值調控在雷達波的頻率下,受雷達波照射時吸波塗層表面按一定規律排列的分子就會立即發生光電效應,伴隨著雷達波能量朝分子中電子的轉移,使得雷達波的反射系數急劇減小。
吸波塗層表面的分子在失去電子後會再捕獲電子,恢復到亞穩態或基態,並放出相應能量的光子。大量分子受雷達波照射時躍遷到更高能級的激發態或電離態後再捕獲電子並向外發射光子時,不一定正好回到原亞穩態,而是向包括基態在內的所有各低能級躍遷,向外發出的光子能量將是包括了雷達波、原子的熱輻射和周圍的負電荷等所有作用於原子的能量,故該光子的波長與雷達波的波長會相差很多,且比吸波塗層表面的熱輻射波長略短(有少量的藍移),從而使雷達波被隱入到吸波塗層表面的熱輻射中去,不能被雷達波的接收系統識別接受到。
以上即為光電效應閾值可變原理。筆者認為,上述光電效應閾值可變原理同樣可以用來說明動物的眼睛為什麼能夠在夜晚發出可見光。
眾所周知,看上去好像一片黑暗的夜晚。其實充滿著人眼看不見的紅外線。但是,紅外線即使被物體反射,一般也不會變成可見光,除非被反射的紅外線發生藍移。在通常情況下,動物眼睛內的液晶膜分子是處於基態,無論其怎樣排列,受到紅外線照射的動物眼睛內的液晶膜是不會產生藍移反射的。因此,動物的眼睛在白天和夜晚一般是不會放光的。
⑶ 為什麼用燈照狗的眼睛會發亮
貓科和犬科動物眼球的結構比較特殊。當光線透過視網膜到達在眼球後部的虹膜時,被虹膜再次反射到視網膜上成像,這是貓狗在夜晚能藉助微光狩獵的原因。
從虹膜反射回來的光線仍然會透過視網膜,是微光下看到貓狗眼睛發光的原因。
⑷ 為什麼動物的眼睛會發亮
野獸眼睛的瞳孔比我們人類的大,在不同強度的光線照射下,它們可以改變瞳孔的形狀和大小。在明亮的強光刺激下,瞳孔縮得像線一樣細;在黑暗的地方,瞳孔就放大得又圓又大。 有些野獸能把極微弱的光線收集到瞳孔內,也就是說它在光線很暗的環境中也能看清東西。 此外,大多數野獸眼睛的瞳孔深處有一層薄膜,它能把收集到的光線反射出去。野獸的眼睛在黑暗中顯得特別亮,就是因為那層膜能反射光線的緣故。 如果在夜裡沒有其他強光源,只有自然光,人是不會看到動物眼睛發亮的,甚至看不著他們。只有強光(比如手電筒)和觀察者眼睛位置靠近時,我們才能看到動物眼中反射出的光,由於其反射膜的效率高所以看著特別亮。 如有機會可以試一下:夜裡把手電筒舉到腦門的位置最好貼近皮膚,用手電筒照射家裡的寵物(貓或狗),喚它一聲讓它看你,你就會發現到底有多亮了。有的是紅光有的是綠光。動物世界、Discovery中拍攝的動物經常會有這種場景
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