关于光的18条不可思议的知识

本文由公众号 “把科学带回家” 提供
给孩子最好的科学教育

编译 七君

联合国教科文组织将2015年定为光之年，因为光不但对基础研究和科技发展非常重要，还影响了我们生活的各个方面。

下面关于光的18条不可思议的知识能让你大开眼界。

光是电磁辐射。无线电波、微波、红外光、紫外光、X射线、伽马射线都属于电磁辐射。所有电磁波都由光子组成。

宇航员在太空中有时会看到莫名其妙的光斑，这是因为宇宙射线影响了他们的视神经。在地球上我们不会有这种现象，这是因为地球的磁层保护了我们。

▲ 黑软颌鱼

黑软颌鱼是少数能产生红光的鱼类。它利用猎物看不见红光的原理，发出红色生物光照射猎物并进行捕猎。

▲ 百年灯泡

世界上照明时间最长的灯泡是美国加州的百年灯泡，它从1901年开始就一直在发光，至少亮了110年，中间只因为一些电力故障而停过几次，创下了吉尼斯世界纪录。

▲ 胶带放出了X射线（左）以及用这个射线拍摄到的手指X光片（右）

图片来源：Camara, C. G., Escobar, J. V., Hird, J. R. & Putterman, S. J. Nature 455, 1089–1092 (2008).

你家的胶带会发出X射线。加利福尼亚大学洛杉矶分校的研究人员证明，在真空中撕胶带纸就能产生X射线，这些X射线的光强已经足够拍X光片了。

植物反射绿光并吸收其他颜色的光线，所以它们看起来是绿色的。如果你把植物放在绿光下养，它们最后会死翘翘。

萤火虫通过化学反应能冷发光。冷发光是指发出的光几乎没有热量，如萤火虫的荧光，以及许多生物光。而这种化学反应的能量转化效率接近100%，也就是说它差不多把所有初始能量都转化成了光能。科学家们想要模拟萤火虫的这种反应，创造出更有效率的LED灯泡。

光线从一种物质进入另一种物质时会弯折，这就是折射。彩虹是阳光在水滴中折射、反射再折射形成的。有时候你也可以看见双彩虹：光线在每个水滴里都反射了2次，而外层的彩虹的颜色和内层的顺序刚好相反。

在太空里看的时候，太阳是白色而不是地球上看时的黄色，因为地球的大气使阳光散射了。在金星上你几乎看不到太阳，因为金星的大气层太厚了。

如果太阳现在就熄灭，那么地球上的人要过8分钟20秒才会觉察到。因为太阳和地球平均相距1.49亿千米，太阳发出的光线要花这么长的时间才能到达地球。另外，太阳还能燃烧50亿年。

▲ 人眼（左）和蜜蜂（右）眼中的花朵

图片来源：Bjorn Roslett

蜜蜂可以看到人类看不到的紫外线。蝮蛇可以看到红外线。阿喵和阿汪也可以看见紫外线。

有些人一见到阳光就要打喷嚏，这叫做旋光性喷嚏反射。大约18-35%的人都有这种反射，原因不明。

孔雀的羽毛原本是棕色的（羽毛的化学色，或者说包含的色素是棕色的），但是它的羽毛上的微观结构使它看起来是彩虹色的。这种因为结构而产生的色彩叫做结构色。

▲ 太阳帆的艺术设想

光也包含动量。科学家们想利用光的动量制造出可以在太空中使用的“太阳帆”，让阳光“吹”着太阳帆在太空中航行。

▲ 柏拉图大叔

古人在公元前就开始研究光学。柏拉图在公元前4世纪的时候提出，人的眼睛会发射一种“焰光”，和日光合并后就能够形成视觉。在古代中国，《墨经》中也记录了8条光学经验定律，后人称之为《墨经》光学八条。

阳光最多可以达到海面以下大约200米深的地方，能被阳光照到的水域叫做透光带。再往下就是伸手不见五指的中层带、半深海带和深海带。

▲ 牛顿的手稿。他把这个实验叫做“An experiment to put pressure on the eye ”（给俺的眼睛加点压）

图片来源：Cambridge University Library

为了研究人眼如何看到颜色，年轻的牛顿（就是那个喜欢小苹果的）曾经把把针插到眼球和骨头间的眼窝里面，然后记录自己看到的景象。实际上后来人们才发现，眼球后部视网膜上的视锥细胞能够分辨不同颜色的光线。

▲ 用低温电荷耦合器件摄像机拍摄到的人体光线。

图片来源：https://doi.org/10.1371/journal.pone.0006256

所有的生物因为新陈代谢都会发光，人类也能发光，不过我们发的光太暗了，比肉眼能够觉察的亮度要暗1000倍。

---

不过瘾，请戳

把科学带回家ID：bringsciencehome

给孩子最好的科学教育

转载请联系 [e-mail]

长按二维码关注我们

图片来源：

BioEd Online, tumblr WiffleGif, Lapham's Quarterly, Popular Science, Good Housekeeping, pinterest, National Geographic