Polarisasi Cahaya Dan Super Sense Anda Tidak Tahu Anda Memiliki

Polarisasi Cahaya Dan Super Sense Anda Tidak Tahu Anda Memiliki

Ever yg paling disukai mempunyai kuasa besar? Sesuatu yang anda boleh memanggil apabila anda memerlukannya, untuk menyerahkan anda maklumat tambahan mengenai dunia? OK, ia bukan penglihatan X-ray, tetapi mata anda mempunyai kebolehan yang anda mungkin tidak sedar.

Kita semua kenal dengan warna dan kecerahan, tetapi terdapat sifat ketiga cahaya - "polarisasi" yang memberitahu kita orientasi di mana gelombang cahaya berayun. Haiwan, seperti lebah dan semut, menggunakan corak polarisasi di langit sebagai bantuan navigasi. Tetapi beberapa orang, walaupun dalam komuniti saintifik, sedar bahawa manusia dapat melihat polarisasi cahaya dengan mata kasar.

In penyelidikan kami baru saja menerbitkan dalam Prosiding Royal Society B, kami menggunakan eksperimen yang pada mulanya direka untuk menguji kebolehan visual gurita dan sotong untuk menyiasat keupayaan manusia untuk melihat cahaya terpolarisasi ini.

Kami Sudah Digunakan Polarisasi Cahaya

Bayangkan tali lompat adalah gelombang cahaya yang bergerak melalui ruang angkasa. Jika anda menggerakkan tali dari sisi ke tepi, gelombang yang anda buat adalah terpolarisasi secara mendatar. Tetapi jika anda menggegarkannya, anda membuat gelombang terpolarisasi menegak. Secara amnya, cahaya adalah campuran polarisasi, tetapi kadang-kadang - contohnya di bahagian langit, pada skrin komputer anda dan dalam refleksi dari air atau kaca - peratusan besar ombak berayun dalam orientasi yang sama. Cahaya ini digambarkan sebagai sangat terpolarisasi.


Dapatkan yang terbaru dari InnerSelf


Anda mungkin akan menemui teknologi yang dibina di sekeliling cahaya terpolarisasi sebelum ini. Contohnya, "Polaroid" cermin mata hitam kerja oleh menyekat cahaya terpolarisasi yang tercermin dari permukaan berkilat seperti bonet kereta atau permukaan air. Hal ini dimungkinkan kerana cahaya yang dipantulkan ke dalam mata kita dari permukaan mendatar adalah terpolarisasi secara melintang dan cermin mata hitam mempunyai struktur seperti pagar piket, sehingga mereka hanya membiarkan ayunan polarisasi vertikal, menghalang refleksi cerah yang terpolarisasi mendatar. Lampu terpolarisasi terletak di tengah-tengah pawagam 3D moden dan skrin komputer LCD, telefon pintar dan tablet.

Oleh itu, sekiranya cahaya yang terpolarisasi sebenarnya berada di luar rumah, di rumah dan di pejabat anda - bagaimana anda tidak melihat sesuatu yang istimewa sebelum ini?

Haidinger's Brushes

Manusia melihat polarisasi cahaya menggunakan "berus Haidinger itu", kesan visual halus yang kelihatan seperti kuning tunduk-seri pada sudut tepat kepada sudut polarisasi. Anda juga boleh melihat kebiruan tunduk-seri pada sudut tepat dengan yang kuning. Kesannya berasal dalam mata itu sendiri dan bukan imej objek luaran sebenar, jadi berus Haidinger biasanya pudar dalam beberapa saat otak anda memproses mereka keluar. Ini adalah salah satu sebab-sebab yang tidak ramai yang perasan mereka sehari-hari, dan mengapa mereka telah sebelum ini agak sukar untuk belajar.

Dengan menggunakan skrin LCD mampu sentiasa menyegarkan kesan, kami dapat membuat ukuran pertama dinamik berus Haidinger, mengesahkan ramalan bahawa sesetengah individu akan mempunyai tanggapan orientasi tunduk-seri untuk "flip-flop" sebagai polarisasi sudut diputar.

Keputusan kami menunjukkan bahawa kornea anda secara dramatik boleh mempengaruhi bagaimana anda melihat cahaya terpolarisasi. Oleh kerana sifat optik kornea berbeza antara individu, ini juga boleh menjelaskan mengapa orang sering melaporkan pengalaman mereka melihatnya Berus Haidinger berbeza.

Untuk melihat berus Haidinger untuk diri sendiri, lihat bahagian putih kosong skrin LCD pada komputer, tablet atau telefon. Condong kepala anda dari sisi ke sisi dan pengsan busur kuning dan biru, sedikit lebih besar daripada ibu jari anda, sepatutnya menjadi kelihatan. Dengan amalan, anda boleh melihatnya di bahagian biru langit di darjah 90 dari matahari, terutamanya pada matahari terbit dan matahari terbenam.

Corak polarisasi skylight, yang disebabkan oleh hamburan cahaya di atmosfera, adalah sedemikian rupa sehingga paksi panjang tali leher kuning akan menunjuk kira-kira ke arah matahari.

Apa yang Berlaku Dalam Otak

In kajian sebelum ini Skrin LCD telah digunakan untuk menguji kepekaan polarisasi dalam organisma akuatik. Kajian kami menguji had kepekaan polarisasi manusia, membangunkan penapis khas untuk mengubah peratusan cahaya terpolarisasi yang mencapai mata dari 0% hingga 100%.

Ini adalah untuk menubuhkan polarisasi peratusan minimum di mana berus Haidinger dapat dikesan. Antara orang 24, ambang kepekaan polarisasi purata adalah 56%. Sesetengah orang masih dapat melihat kuas Haidinger apabila cahaya kurang daripada 25% terpolarisasi - tidak begitu baik sebagai sotong tetapi masih lebih baik daripada mana-mana vertebrata lain yang diuji setakat ini.

Keupayaan untuk melihat berus Haidinger disebabkan oleh organisasi simetri pekeliling pigmen karotenoid di dalam makula (kawasan yang meliputi dan melindungi bahagian tengah retina). Cahaya biru yang berayun selari dengan molekul pigmen ini sangat diserap. Cahaya putih, yang habis berwarna biru, kelihatan kuning, yang menerangkan kesan kuning-ikat. Bahagian biru berus dianggap dihasilkan oleh otak sebagai tindak balas kepada kehadiran kuning yang tidak dijangka.

Mungkin ia menjadi mungkin untuk menggunakan kuasa polarisasi kami untuk kebaikan? Risiko untuk memperoleh berkaitan dengan usia degenerasi makula mempunyai sebelum ini dikaitkan dengan ketumpatan pigmen carotenoid rendah di makula.

Sebagai AMD kini punca utama kebutaan di negara maju dan mencari peringkat awal penunjuk diagnostik ini sebelum apa-apa kehilangan penglihatan sebenar yang ditanggung adalah keutamaan penyelidikan. Adalah menjadi harapan kami bahawa sensitiviti polarisasi boleh digunakan untuk menyiasat dan akhirnya memantau sebarang perubahan dalam organisasi pigmen berlaku di peringkat awal keadaan mata degeneratif ini. Kerja lebih diperlukan untuk menilai potensi perubatan jenis-jenis ujian.

Berus Haidinger juga menyediakan demonstrasi fizik cahaya dan anatomi mata manusia. Dengan mengambil lapisan polaroid di luar skrin LCD lama, anda boleh membuat versi mudah ujian kami sendiri; huruf hitam dan putih berubah menjadi sudut polarisasi yang berbeza apabila filem polarisasi dikeluarkan.

pada festival sains baru-baru ini Saya cuba mendapatkan orang untuk mengambil ujian mata "gurita" dengan membaca huruf tersembunyi menggunakan kepekaan polarisasi mereka sendiri. Ia turun ribut, kecuali dengan seorang budak lelaki, yang terkejut dengan tudung guritan yang menyertainya. Masa untuk bekerja pada pakaian super hebat yang tidak menakutkan.

Tentang Pengarang

mcgregor julietteJuliette McGregor adalah Associate Research di University of Leicester. Kepentingan penyelidikannya adalah berbeza tetapi pusat pencitraan biologi, baik dari segi pembangunan teknik pencitraan baru untuk penggunaan biologi dan pendekatan pencitraan yang terdapat dalam alam (visi!). Kerja ini terletak pada antara muka antara fizik dan biologi.

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan. Membaca artikel asal.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf pada

icon-facebooktwitter-iconrss-icon

Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

{Emailcloak = mati}