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1 # 科學黑洞
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2 # 螞蟻科學
先灌輸一個概念:我們有什麼感受器就能感受到什麼東西。
感受器是什麼東西呢?通常來說它是我們身上的一些特殊的器官,或者是特殊的裝置(儀器)。比如我們有一定範圍的聲音感受器(耳朵),所以我們能聽到聲音;我們有味覺感受器(舌頭),所以我們能感受到不同的味道。就舉這些例子有些人可能覺得不太能夠理解,比如,我們沒有超聲波感受器,所以我們感受不到超聲波,但蝙蝠有超聲波的感受器,所以它能夠感受到超聲波(它們能透過超聲波定位),我們沒有外光感受器(紅外光和紫外光),所以我們看不到紅外線或者紫外線,但人造的儀器擁有識別特殊波段的光的儀器,這可以理解成特殊的感受器,所以儀器可以看到外光。
對本題來說:我們知道,光也是電磁波,波就有波長,不同波長的波對應的是帶有不同能量和顏色的光,對人的眼睛來說,可見光的範圍是波長在400~760nm之間。
光的顏色:為了方便敘述,從400到760之間光對應的顏色分別為赤橙黃綠青藍紫的相反順序,所以400以左為紫外光,760以右是紅外光。
結合以上兩個理論能夠得到一個結論:我們能看到可見光,是因為我們有可見光的感受器,或者說我們擁有對400~760nm波長之間的電磁波敏感的感受器即,眼睛。(廢話。。)
所以眼睛是怎麼看到光的呢?
基本上,人類感受到的所有的知覺都發生在大腦,光也如此,眼睛只是把光的資訊傳到的大腦裡而已,這裡設涉及到一些神經傳導的知識,由於不是重點,也就不多敘述了。
籠統來說:在視網膜記憶體在一種視細胞,視杆細胞和視錐細胞,也稱光感受細胞,它們是神經細胞的一種,能夠將眼睛接收到的電磁波訊號轉變成神經衝動,再由神經傳導至大腦皮層,人類才能感受到光。
關於視杆細胞:視杆細胞和視錐細胞都屬於神經元,視杆細胞記憶體在一種感光物質,稱為視紫紅質,它是一種蛋白質,能夠感受弱光。當光線刺激視杆細胞時,這種物質會收到刺激,引起神經元電位的變化從而完成神經傳導的第一步。
具體的方式為視紫紅質分解成視蛋白和全反型視黃醛,多出來的視黃醛又會被酶轉化成維生素A。在暗處時,視紫紅質又會在酶的作用下以上述物質為原料合成出來,完成一個迴圈,在這個迴圈的過程中會引起神經元的電位變化完成資訊傳導。插一句,所以維生素A不足,視紫紅質的合成就會受到干擾,這直接影響了眼睛的感光反應,導致夜盲症。
關於視錐細胞:視錐細胞主要用於感受光的顏色,一種假說認為存在三種視錐細胞分別對光的三原色(紅、綠、藍)敏感,視錐細胞記憶體在一種叫做視色素的物質,它由視蛋白和生色團組成,也是一種蛋白質,它的具體結構由於太複雜,科學家尚未完全搞清楚。這種物質能夠吸收特殊波段的光,引起神經元周圍的電位變化,再透過神經傳導的方式到達大腦皮層。
透過上述兩種細胞的共同作用下,人類才能感受到光的存在,才能看到大千世界。
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3 # 沈大哥
謝謝邀請。1.人眼能直接“看到光”的範圍叫可見光範圍,可見光透過人眼,視網膜神經刺激大腦引起視覺,就“看到光”了。一般人的眼睛可以感知的電磁波的波長大約在400~760nm之間(因人而異,但出入不大)。2.因裝置而“看見”光。如在成像裝置上加濾鏡,膠片和感光材料等,可在人眼不能直接看見光的範圍內去“看見光”,如紫外線成像,x射線成像,γ射線成像,紅外線成像等。這些現代裝置,延伸了人眼觀察光的範圍(如照相機,醫用紫外線消毒燈,醫用cT掃描,軍用紅外線夜視儀等)。3.愛因斯坦認為,光是一種電磁波已被現代科技所證實。而且光是橫波,可用偏光片產生偏振光,引起人眼對而見光的不同的視覺(如現在流行的偏光鏡太陽鏡)。4.量子力學中,光量子實際上是不連續的能量子,是愛因斯坦透過光電效應實驗首先提出(並獲得諾貝爾物理學獎),是透過物理實驗讓人間接地“看見”的光。(如工業上的光電自動控制器,鐳射的產生和利用等)5.如果把電磁波譜上所有頻段都視為“光”,在低頻段不但能“看見”光,還能“聽見”光、“感知”光。(如長波、中波、短波、微波通訊,遙控,搖感,醫用紅外線治療儀等)。
回覆列表
不邀自答。看題主對問題的描述,感覺比問題根據有吸引性,所以簡單針對問題描述,說一下自己的觀點。如果可以起到科普的作用最好。
狹義相對論:此理論是阿爾伯特·愛因斯坦在1905年提出的的平直時空理論,這個理論有兩個前提或者說是假設:物理規律不變原理和光速不變原理。狹義相對論有個推論,也是大家經常在科Phantom視作品中常見的,時間膨脹現象。就是題主所說:“某物體速度越接近光速,該慣性系相對普通慣性系時間過得慢”。這就是時間膨脹現象,對牛頓絕對時空觀的衝擊與修正,我們的時間是相對的,你的速度越快你的時間想對就過得越慢(不要想著長生不老,因為你的速度達不到)。
“光具有波粒二象性,因此光子具有質量?”:首先來說,光子是光速那它是沒有靜止質量的,再說光確實有波粒二象性,既能體現波的性質,又能表現粒子的性質。
四維時空:所有物體在四維時空中的速度都為光速,我們平常生活中的速度是光速在三維空間上的分解,三維空間上分解的越少(我們的低速世界),在時間軸上的速度就閱讀(我們的世界時間飛躍)。這個速度在兩軸上的分解高中高中應該都接觸過,很好理解。這是對題主:“那麼光子在空間軸上的速度為v,那麼在時間軸上的速度就為零”這句話的解釋。這種思維可以更好的形象的對狹義相對論進行解釋。
光子:光子是永恆的,就像題主所說光速時間膨脹到極致,時間靜止,但是光子的時間和我們的時間是相對的,我們的時間還是沒變化。所以一束光發出,依舊到達我們眼睛被我們看到。