为什么我们可以看到不发光的物体(每日一问透明的物体)

这是个非常有趣的问题首先我们知道,可见光的本质是电磁波,可见光其实是是电磁波谱中人眼可以看见的部分,而“看到物体”其实是物体发出(或反射)的可见光进入了我们的眼睛我们生活的环境中充满了各种各样的光介质,不同介质中光的传播速度不同根据费马原理,光会沿着使光线传播时间最稳定的路线传播在均匀的介质(比如温度均匀的空气或水)中,光路一定是直线;但是当介质不均匀时,光路就不一定是直线了海市蜃楼、太阳下山晚等等有趣的现象就是由此导致的,我来为大家讲解一下关于为什么我们可以看到不发光的物体?跟着小编一起来看一看吧!

为什么我们可以看到不发光的物体(每日一问透明的物体)

为什么我们可以看到不发光的物体

这是个非常有趣的问题。首先我们知道,可见光的本质是电磁波,可见光其实是是电磁波谱中人眼可以看见的部分,而“看到物体”其实是物体发出(或反射)的可见光进入了我们的眼睛。我们生活的环境中充满了各种各样的光介质,不同介质中光的传播速度不同。根据费马原理,光会沿着使光线传播时间最稳定的路线传播。在均匀的介质(比如温度均匀的空气或水)中,光路一定是直线;但是当介质不均匀时,光路就不一定是直线了。海市蜃楼、太阳下山晚等等有趣的现象就是由此导致的。

说回到透明物体。我们在生活中大多数“看到透明物体”的现象其实就是光介质不均匀所导致的。我们可以简单分类讨论:

有一种情况是光介质发生了改变。光在界面上会发生折射和反射,和人眼位于界面同一面的光源向界面发射光,反射光进入我们的眼睛,我们就看到了界面的存在。和人眼位于界面不同面的光源向界面发射光,折射光进入到我们的眼睛,也会使我们察觉到中间有透明的物质存在。透明玻璃上的反光,放大镜的放大效果都是这种现象的体现。

还有一种情况是,同一种的介质由于各种因素影响变得不再均匀,光在其中也不再沿直线传播。直观的体验是夏天的午时站在柏油马路旁,你会看到空气中“热浪滚滚”。这实际上就是由于地面高温,热量传递到空气中,使得空气不再均匀,穿过空气的光线也不沿直线传播,看起来就像某种物质在空气中弥漫一样。

其实,不光可以说某物质对可见光是“透明”的,也可以说某物质对其他波段的电磁波是透明的。比如,骨头对X光是不透明的,而其他身体组织对X光却是透明的,因此我们可以用X光成像看到身体内部,帮助医生诊断。

最后,我们可以稍微拓展一点。从电动力学的角度,真空才是真正的透明,其他物质都会与电磁波作用并影响电磁波的传播。另一方面,我们由广义相对论可知,在大质量的天体附近,时空会发生明显的弯曲,在这里传播的光线也会看起来发生弯曲。之前轰动一时的黑洞照片中的像,其实就是背景光源的光线经过了黑洞附近,发生弯曲的光线被我们观测到所成的像。因此,和前面讨论的类似,我们也能借助时空的弯曲来“看”到透明的真空呢。

回答:Quesmark

编辑:yrLewis

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