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  • 1 # 科技領航人

    可以看到透明的物體,因為它們會在光線透過時使光線彎曲。光遇到物體時,可能會發生四種基本情況:

    鏡面反射:想想鏡子或金屬勺子。光線像檯球一樣從物體表面反射出來,使原始影象可以在物體中被看到。漫反射:想想未加工的木頭,花朵或不光滑的塗漆表面。光線在所有方向上從物件的表面反射,顯示出物件的形狀和顏色。吸收:想象一塊黑色的煤或灰。光進入物體,在那裡被吸收並轉化為熱量。透射/折射:想想一杯水。光線直接穿過物體,但進入和離開物體時,其傳播方向會彎曲。圖注:仔細看看這杯水,實際上沒有看到玻璃。您看到欄杆和房屋的背景影象由於折射而以某種方式扭曲。你的大腦能夠從變形中推斷出玻璃的存在和形狀。

    實際上,所有材料都以所有四種方式與光互動。例如,考慮一輛紅色跑車的引擎蓋。一些光被鏡面反射(導致您看到的眩光點和從車上反射出來的樹木的影象)。一些光被漫反射(導致您看到紅色)。某些光被吸收了(導致您看不到橙色,黃色,綠色,藍色和紫色的光,因為它被吸收了——如果不吸收這些顏色,則汽車將看起來是白色而不是紅色)。

    另外,某些光會透射/折射(實際上很少)。對於許多材料,可能有一種主要的方式與光互動,因此其他方式非常小,可以忽略不計。例如,水確實吸收了一些紅光(這就是為什麼海洋是藍色的),水確實反射了一些光(這就是為什麼在水錶面上有Sunny刺眼感覺的原因),但是在大多數情況下,我們可以認為水是一種透明的物質,因為透射/折射起主導作用。

    現在,有趣的部分是上面列出的四個互動中的每個互動都會改變光。我們的大腦能夠檢測到光線的這種變化,並根據這些資訊推斷出物體的存在和形狀。嚴格來說,我們永遠不會看到“物件”。我們看到物體改變了“光”。這些光需要大量的人工智慧,才能從已改變的光的模式推斷出物體的形狀和位置。

    當涉及透明物體時,我們看到它們是因為我們看到了光線穿過物體時會發生彎曲(折射)的方式。當您看著玻璃杯時,您會看到什麼?您只看到杯子後面任何東西的影象,但失真了。折射會使光線穿過杯子時發生彎曲,並且背景影象最終會發生變化。您的大腦足夠聰明,可以簡單地透過背景影象的變形來推斷杯子的形狀。

    這使我們想到了一個有趣的概念。如果可以基本上消除透明材料的折射,則可以使該物體幾乎不可見。消除折射影響的一種方法是將透明材料成形為具有平行表面的非常平坦的平板。當光線進入平板時,它會彎曲,但是當光線離開平板另一側時,它會向後彎曲相同的量。

    結果,從另一側出來的影象不會失真,並且平板實際上是不可見的。這就是您能看到窗戶的原理。窗戶是用透明玻璃製成的,而且非常平整,因此您實際上看不到窗戶。這是你能看見窗戶後景觀的原理。窗戶由透明玻璃製成,而且非常平坦,因此您實際上無法看到窗戶。您看到視窗外的景觀,就像視窗不存在一樣(視窗並非完全不可見,因為它們確實反射了少量光線,可在正確的條件下檢測到)。

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