紅外線藍移令動物的眼睛在夜晚放光
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。如果不是動物透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尋目標時，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（波長範圍為毫米波——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，金屬的反射係數將急劇減小，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佈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制作用，從“基態”躍遷到“激發態”或自由態，即飛離吸波塗層表面。這一過程是透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。透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，使得雷達波的反射係數急劇減小。
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。
但是，如果某些動物能夠透過肌肉給眼睛內的液晶膜施加一個壓力作用，令其表面產生一個壓電效應，則動物眼睛內的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受到液晶膜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，與此同時，肌肉還需改變液晶膜表面的分子排列，在這種情況下，當外界的紅外線輻射作用到這些按照一定規律排列的處於激發態的液晶分子時，這些液晶分子會躍遷到更高能級的激發態或電離態，然後再捕獲電子並向外發射光子。由於躍遷到更高能級的激發態或電離態液晶分子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，由此導致向外發出的光子能量是包括了外界的紅外線輻射、動物透過肌肉給眼睛內的液晶膜施加壓力作用的能量，從而使得液晶膜表面的反射光發生藍移，變成了人類眼睛可以看見的綠光、藍光、黃綠光等可見光。
由上述分析可知，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，而是反射了充滿夜空的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，所以才有在看不見入射光、人們卻能看見動物的眼睛反射光的情況。如果不是動物透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。
紅外線藍移令動物的眼睛在夜晚放光
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。如果不是動物透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尋目標時，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（波長範圍為毫米波——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，金屬的反射係數將急劇減小，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佈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制作用，從“基態”躍遷到“激發態”或自由態，即飛離吸波塗層表面。這一過程是透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。透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，使得雷達波的反射係數急劇減小。
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。
但是，如果某些動物能夠透過肌肉給眼睛內的液晶膜施加一個壓力作用，令其表面產生一個壓電效應，則動物眼睛內的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受到液晶膜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，與此同時，肌肉還需改變液晶膜表面的分子排列，在這種情況下，當外界的紅外線輻射作用到這些按照一定規律排列的處於激發態的液晶分子時，這些液晶分子會躍遷到更高能級的激發態或電離態，然後再捕獲電子並向外發射光子。由於躍遷到更高能級的激發態或電離態液晶分子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，由此導致向外發出的光子能量是包括了外界的紅外線輻射、動物透過肌肉給眼睛內的液晶膜施加壓力作用的能量，從而使得液晶膜表面的反射光發生藍移，變成了人類眼睛可以看見的綠光、藍光、黃綠光等可見光。
由上述分析可知，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，而是反射了充滿夜空的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，所以才有在看不見入射光、人們卻能看見動物的眼睛反射光的情況。如果不是動物透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。