Ánh sáng phân cực và siêu giác quan mà bạn không biết bạn có

Ánh sáng phân cực và siêu giác quan mà bạn không biết bạn có

Bao giờ tưởng tượng có một siêu cường? Một cái gì đó bạn có thể gọi khi bạn cần nó, để cung cấp cho bạn thêm thông tin về thế giới? OK, đó không phải là tầm nhìn tia X, nhưng đôi mắt của bạn có những khả năng mà bạn có thể không nhận ra.

Tất cả chúng ta đều quen thuộc với màu sắc và độ sáng, nhưng có một tính chất thứ ba của ánh sáng - bộ phân cực cực mạnh, cho chúng ta biết hướng của sóng ánh sáng đang dao động. Động vật, như ong và kiến, sử dụng các mô hình phân cực trên bầu trời như một công cụ hỗ trợ điều hướng. Nhưng rất ít người, ngay cả trong cộng đồng khoa học, nhận thức được rằng con người có thể cảm nhận được sự phân cực của ánh sáng bằng mắt thường.

In nghiên cứu chúng tôi vừa xuất bản trong Kỷ yếu của Hội Hoàng gia B, chúng tôi đã sử dụng một thí nghiệm ban đầu được thiết kế để kiểm tra khả năng thị giác của bạch tuộc và mực nang để điều tra khả năng của con người để nhận biết ánh sáng phân cực này.

Chúng tôi đã sử dụng ánh sáng phân cực

Hãy tưởng tượng một sợi dây nhảy là một sóng ánh sáng truyền qua không gian. Nếu bạn di chuyển sợi dây từ bên này sang bên kia, sóng bạn tạo ra bị phân cực theo chiều ngang. Nhưng nếu bạn lắc nó lên và xuống, bạn tạo ra một sóng phân cực theo chiều dọc. Nói chung, ánh sáng là một hỗn hợp của các phép đoán, nhưng đôi khi - ví dụ như ở các phần của bầu trời, trên màn hình máy tính của bạn và trong phản xạ từ nước hoặc thủy tinh - một tỷ lệ lớn các sóng đang dao động theo cùng một hướng. Ánh sáng này được mô tả là bị phân cực mạnh.

Bạn có thể đã bắt gặp công nghệ được xây dựng xung quanh ánh sáng phân cực trước đây. Ví dụ, kính râm của Polar Polaroid công việc của ngăn chặn ánh sáng phân cực phản xạ từ các bề mặt sáng bóng như nắp ca-pô hoặc mặt nước. Điều này là có thể bởi vì ánh sáng phản chiếu vào mắt chúng ta từ các bề mặt nằm ngang bị phân cực theo chiều ngang và kính râm có cấu trúc giống như một hàng rào, vì vậy chúng chỉ tạo ra các dao động phân cực theo chiều dọc, ngăn chặn các phản xạ sáng phân cực theo chiều ngang. Ánh sáng phân cực là trung tâm của màn hình máy tính và màn hình LCD hiện đại, điện thoại thông minh và máy tính bảng.

Vì vậy, nếu ánh sáng phân cực thực sự khá phổ biến ở ngoài trời, trong nhà và trong văn phòng của bạn - tại sao bây giờ bạn không nhận thấy điều gì đặc biệt?

Bàn chải của Haidinger

Con người cảm nhận được ánh sáng phân cực bằng cách sử dụng bàn chải của Haidinger, một hiệu ứng hình ảnh tinh tế trông giống như một chiếc nơ màu vàng ở góc phải với góc phân cực. Bạn cũng có thể thấy một chiếc nơ màu xanh lam ở góc bên phải với màu vàng. Hiệu ứng bắt nguồn từ chính mắt và không phải là hình ảnh của một vật thể bên ngoài thực sự, vì vậy bàn chải của Haidinger thường mờ dần trong vài giây khi não của bạn xử lý chúng. Đây là một trong những lý do mà ít người chú ý đến họ hàng ngày và tại sao trước đây họ khá khó học.

Bằng cách sử dụng màn hình LCD có khả năng làm mới hiệu ứng liên tục, chúng tôi đã có thể thực hiện các phép đo đầu tiên về động lực học của bàn chải của Haidinger, xác nhận dự đoán rằng một số cá nhân sẽ cảm nhận được hướng của chiếc nơ buộc với sự lật ngược góc được xoay.

Kết quả của chúng tôi cho thấy giác mạc của bạn có thể ảnh hưởng đáng kể đến cách bạn cảm nhận ánh sáng phân cực. Vì tính chất quang của giác mạc khác nhau giữa các cá nhân, điều này cũng có thể giải thích tại sao mọi người thường báo cáo kinh nghiệm của họ nhìn thấy Bàn chải của Haidinger khác nhau.

Để tự mình nhìn thấy bàn chải của Haidinger, hãy nhìn vào một phần trắng của màn hình LCD trên máy tính, máy tính bảng hoặc điện thoại. Nghiêng đầu từ bên này sang bên kia và thắt nơ màu vàng và màu xanh nhạt, lớn hơn một chút so với ngón tay cái của bạn, sẽ trở nên rõ ràng. Với thực tế, sau đó bạn có thể nhìn thấy chúng trong các phần màu xanh của bầu trời ở mức độ 90 từ mặt trời, đặc biệt là vào lúc bình minh và hoàng hôn.

Các mô hình phân cực giếng trời, gây ra bởi sự tán xạ ánh sáng trong khí quyển, sao cho trục dài của chiếc nơ màu vàng sẽ hướng về phía mặt trời.

Những gì đang diễn ra trong não

In Các nghiên cứu trước đó Màn hình LCD đã được sử dụng để kiểm tra độ nhạy phân cực ở sinh vật dưới nước. Nghiên cứu của chúng tôi đã thử nghiệm các giới hạn về độ nhạy phân cực của con người, phát triển các bộ lọc đặc biệt để thay đổi tỷ lệ phần trăm ánh sáng phân cực chiếu vào mắt từ 0% đến 100%.

Điều này là để thiết lập độ phân cực phần trăm tối thiểu mà tại đó bàn chải của Haidinger có thể được phát hiện. Trong số những người 24, ngưỡng độ nhạy phân cực trung bình là 56%. Một số người vẫn có thể nhìn thấy bàn chải của Haidinger khi ánh sáng nhỏ hơn 25% phân cực - không hoàn toàn tốt như mực nang nhưng vẫn tốt hơn bất kỳ động vật có xương sống nào khác được thử nghiệm cho đến nay.

Khả năng nhìn thấy bàn chải của Haidinger là do tổ chức đối xứng các sắc tố caroten trong macula (một khu vực bao phủ và bảo vệ phần trung tâm của võng mạc). Ánh sáng xanh dao động song song với các phân tử sắc tố này bị hấp thụ mạnh. Ánh sáng trắng, bị thiếu màu xanh lam, xuất hiện màu vàng, điều này giải thích cho hiệu ứng thắt nơ màu vàng. Các phần màu xanh của bàn chải được cho là do não tạo ra để đáp ứng với sự hiện diện bất ngờ của màu vàng.

Có thể sử dụng sức mạnh phân cực của chúng tôi cho tốt? Nguy cơ mua lại thoái hóa điểm vàng liên quan đến tuổitrước đây đã được liên kết với mật độ sắc tố caroten thấp trong hoàng điểm.

Vì AMD hiện là nguyên nhân hàng đầu gây mù ở các nước phát triển và việc tìm ra một chỉ số chẩn đoán giai đoạn đầu của điều này trước khi bất kỳ mất thị lực thực tế nào là ưu tiên nghiên cứu. Chúng tôi hy vọng rằng độ nhạy phân cực có thể được sử dụng để điều tra và cuối cùng theo dõi mọi thay đổi trong tổ chức các sắc tố xảy ra trong giai đoạn đầu của tình trạng thoái hóa mắt này. Cần nhiều công việc hơn để đánh giá tiềm năng y tế của các loại xét nghiệm này.

Bàn chải của Haidinger cũng cung cấp một minh chứng về vật lý ánh sáng và giải phẫu mắt người. Bằng cách lấy lớp Polaroid ra khỏi màn hình LCD cũ, bạn có thể tạo phiên bản thử nghiệm đơn giản của riêng bạn; chữ màu đen và trắng biến thành các góc phân cực tương phản một khi màng phân cực được loại bỏ.

tại một lễ hội khoa học gần đây Tôi đã cố gắng khiến mọi người tham gia một bài kiểm tra mắt bạch tuộc bằng cách đọc các chữ cái ẩn chỉ sử dụng độ nhạy phân cực của chúng. Nó đã đi xuống một cơn bão, ngoại trừ với một cậu bé, người sợ hãi cái mũ bạch tuộc đi kèm. Thời gian để làm việc trên một siêu trang phục ít đáng sợ.

Giới thiệu về Tác giả

mc jorietteJuliette McGregor là nghiên cứu viên tại Đại học Leicester. Sở thích nghiên cứu của cô rất đa dạng nhưng tập trung vào hình ảnh sinh học, cả về sự phát triển của các kỹ thuật hình ảnh mới để sử dụng sinh học và phương pháp tiếp cận hình ảnh được tìm thấy trong tự nhiên (tầm nhìn!). Công việc này nằm rất nhiều ở giao diện giữa vật lý và sinh học.

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation. Đọc ban đầu bài viết.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}

ĐỌC MOST