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猫科犬科动物的眼睛为什么会在夜晚发光?
猫科犬科动物的眼睛为什么会在夜晚发光?
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猫科犬科动物的眼睛为什么会在夜晚发光?
猫眼在黑暗中闪闪发光,狼眼在夜色中阴森恐怖,这些
光属于发光还是反光?大自然是如何赋予它们如此神奇的
能力的?为着这个问题,我在网上查阅了许多资料,并综合
整理,得出了一些自己的看法。
大多数人对于这个问题都同意其实它们的眼睛本身并不发
光,只能反射进入眼睛的月光、星光和其他微弱的光线。但
是,按照常识,在漆黑的夜晚照射到动物眼睛上的入射光的
强度是很弱的,由此导致反射光的强度应该更弱。如果人们
连入射光都看不见,怎么经过动物的眼睛一反射,反而看见
了反射光了呢?难道入射光经过动物的眼睛反射后,反倒变
强了不成?!更令人惊奇的是,有些动物的眼睛并非在夜晚
一定会放光,只用当其需要用眼睛搜索目标时,其眼睛才会
骤然闪射出明亮的冷光。到了白天,在外界的入射光增强的
状态下,动物的眼睛反而不再放光了。这是怎么一回事呢?
这说明上述动物的眼睛并非简单具有某些物理化学性质的
晶体,而是可受大脑支配,随外部环境改变而改变的智能仪
器。有一种说法认为它们的眼球上有个非常特殊的晶点,能
够先把夜晚中微弱的光聚集起来,然后反射出去,从而看清
楚黑暗中的东西。这个晶点的形状可受眼部肌肉控制,从而
根据外部光线强度的不同调整反光率。看上去这很有道理,
但是我对此仍有疑问。为什么反射光比入射光亮?如果说晶
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点可以积累光线再一起释放,那么狼眼光比周围环境亮上百
倍,它们是否需要储备一整夜才能看上几分钟呢?显然不需
要。
况且,
动物眼的结构应当是为了将光线
(或者说电磁波)
聚集到视网膜上,而不是将其反射出来,它与汽车前大灯的
作用不同。所以这种说法仍不是最好的解释。
我查阅各种资料并苦思冥想了许久,最后认为以下这一种观
点是目前最完善的。它的提出者认为动物的眼睛在夜晚放
光,并非只是简单地反射了夜晚中极其微弱的可见光,而是
反射了人眼看不见的红外线,并且在反射红外线时令其发生
蓝移,变成了可见光。解释中用到了美国隐形战机所用的吸
波涂层的基本工作原理,即光电效应阈值可变原理。我已将
该原理的解释附在文章之后。读者在继续阅读本文之前最好
先阅读原理。
众所周知,看上去好像一片黑暗的夜晚。其实充满着人眼看
不见的红外线。但是,红外线即使被物体反射,一般也不会
变成可见光,
除非被反射的红外线发生蓝移。
在通常情况下,
动物眼睛内的液晶膜分子是处于基态,无论其怎样排列,受
到红外线照射的动物眼睛内的液晶膜是不会产生蓝移反射
的。因此,动物的眼睛在白天和夜晚一般是不会放光的。
但是,如果某些动物能够通过肌肉给眼睛内的液晶膜施加一
个压力作用,令其表面产生一个压电效应,则动物眼睛内的
液晶膜表面就会带有一定量的负电荷,从而使得大量液晶分
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子受到液晶膜表面上多余负电荷电场的电离作用而改变,被
维持在某一激发态或称亚稳态上,与此同时,肌肉还需改变
液晶膜表面的分子排列,在这种情况下,当外界的红外线辐
射作用到这些按照一定规律排列的处于激发态的液晶分子
时,这些液晶分子会跃迁到更高能级的激发态或电离态,然
后再捕获电子并向外发射光子。由于跃迁到更高能级的激发
态或电离态液晶分子不一定正好回到原亚稳态,而是向包括
基态在内的所有各低能级跃迁,由此导致向外发出的光子能
量是包括了外界的红外线辐射、动物通过肌肉给眼睛内的液
晶膜施加压力作用的能量,从而使得液晶膜表面的反射光发
生蓝移,变成了人类眼睛可以看见的绿光、蓝光、黄绿光等
可见光。
由上述分析可知,如果不是动物通过肌肉给眼睛内的液晶膜
施加压力作用,令液晶膜表面就会带有一定量的负电荷,从
而使得大量液晶分子被维持在某一激发态或称亚稳态上,动
物的眼睛是不可能在夜晚放出可见光的。这样的可见光由于
黑夜光强十分微弱,并且具有与背景不同的奇特色彩,于是
就显出了各种耀眼的颜色。
我认为这个解释也承认了反光和蓝移都受动物大脑控制,并
且吸收红外线能量的过程即是视网膜感光的过程,从而得出
有些动物在夜间视力惊人是因为看见了红外线。
真没想到看似寻常的一个生物现象要用现代物理学才能解
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3
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决;现代物理学也不是只在高科技的航空航天领域才能用
到,在生物活动机理上即有此实例。而更令人惊讶的是,比
人类“低等”得多的猫科犬科动物,在其起源之初就已经将
人类在
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世纪才理解的光电效应阈值可变原理运用得如此
炉火纯青。
从以上探究过程我们可以发现,许多问题往往不像我们起初
想的那么简单。
要发现真理、
求索未知,
我们必须本着严谨、
认真、科学的态度,大胆推断、小心求证。
第
4
页
本文来源:
https://www.2haoxitong.net/k/doc/f603fcf7366baf1ffc4ffe4733687e21ae45ffcf.html
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