光学现象
光学现象是来自光和物质之间互动结果可以观察到的事件。一般常见的光学现象通常是由来自太阳或月球的光与大气、云、水、灰尘和其他粒子相互作用,在大气层中表现出的光学特性。其它现象可以是人为的光学效果或我们的眼睛产生的内眼学现象(幻影已经被排除)。
有许多现象肇因于光是粒子或波的本性。有些非常微妙,只有通过科学仪器的精密测量才能观察到。一个著名的观测是日食期间观察到星光的偏折,这证明了相对论理论预测的空间弯曲。
列表
大气层中的光学现象
因气体分子形成
日光穿过大气层时,因空气分子发生瑞利散射,所以晴天的天空是蓝色的,夕阳是红色的。
当来自太阳的带电粒子(太阳风)与极地的高层大气中的原子和分子碰撞会产生极光,类似的还有气辉现象。
因小水滴形成
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4a/Double_Green_Flash.jpg/220px-Double_Green_Flash.jpg)
太阳光经过大气中的小水滴折射和反射后会形成各种光学现象:一个常见的例子是彩虹,其它的如晚霞、月虹、海市蜃楼、复杂蜃景、绿闪光[1]、华、光环(宝光)、彩云在特定条件下也会被观察到。
因冰晶形成
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/96/SunHaloOverGoldenBay4thFeb06.jpg/220px-SunHaloOverGoldenBay4thFeb06.jpg)
太阳光经过大气高空中的冰晶折射和反射后也会形成各种光学现象:如幻日、晕、环天顶弧、日柱、火彩虹等。
其他
经由三棱镜产生的颜色通常是课堂展示的事例。
大气层外的光学现象
光学效应
- 星芒,像是蓝宝石之星或红宝石之星等似星的宝石。
- 辉光:围绕在物体周围的气体或粉尘反射或发射出光的现象。
- 砂金效应:也称为席勒效应,灿烂的宝石像是砂金石和日长石(太阳石)。
- 暗箱
- 焦散线
- 猫眼光:如猫眼的绿宝石或蓝晶。
- 色偏振
- 阴极发光
- 绕射:当光波传递时遇到障碍物产生的明显湾曲和展宽。
- 色散
- 方解石或其他矿物的双折射。
- 双狭缝实验
- 电致发光
- 衰减波(消散波)
- 萤光,也称为,光致发光或冷光。
- 磷光
- 米氏散射(为何云是白的)
- 像是变色石的同分异构性
- 云纹绸(云波纹绸)
- 牛顿环
- 多色性宝石或晶体,看起来有许多颜色
- 偏振光:相关的现象像是双折射或海丁格刷(海丁格刷状极光)
- 瑞利散射(为何天空是蓝色?落日是红色?和相关的现象)
- 折射
- 声致冷光
- 同步加速辐射
- 棱镜将光分离成彩色
- 摩擦发光
- 则曼效应
- 汤姆逊散射
- 全反射
- 扭转光
- 乌诺夫效应
- 光旅行通过太空或真空的能力。
内眼学现象
- 光线通过睫毛的绕射
- 海丁格刷(海丁格刷状极光)
- 单眼复眼(或来自不同的视觉媒介边界之间的反射polyplopia)
- 压眼闪光:由来自光线以外的刺激(机械或电等等)使眼睛的杆细胞和锥细胞或视觉系统的其他神经元产生的光幻视
- 浦肯页图像
光学错视
尚无解释的现象
有一些很可能是某种形式的光学现象,但仍未得到确定的解释。有一些Template:Weasel-inline可能只是旅游胜地在搞神秘,而不值得去研究[2]。
- 马法之光(marfa lights)[3]:晚上出现在美国德州马法镇(Marfa)沙漠的诡异圆形光。
- 赫斯达伦之光(Hessdalen lights)[4]:出现在挪威赫斯达伦山谷中的怪异光团。
- 小绿光(Min Min lights)[5]:出现在澳洲波德镇(Bould)的异光。
参考资料
- ^ "Green Rays". [2012-01-16]. (原始内容存档于2014-07-05).
- ^ 存档副本. [2012-01-19]. (原始内容存档于2012-01-19).
- ^ 存档副本. [2012-01-19]. (原始内容存档于2012-02-01).
- ^ 存档副本. [2006-05-23]. (原始内容存档于2005-11-08).
- ^ 存档副本. [2012-01-19]. (原始内容存档于2012-02-04).
- ^ 存档副本. [2006-05-23]. (原始内容存档于2006-05-30).
- ^ 存档副本. [2012-01-19]. (原始内容存档于2011-12-08).
进阶读物
- Thomas D. Rossing and Christopher J. Chiaverina, Light Science: Physics and the Visual Arts, Springer, New York, 1999, hardback, ISBN 0-387-98827-0
- Robert Greenler, Rainbows, Halos, and Glories, Elton-Wolf Publishing, 1999, hardback, ISBN 0-89716-926-3
- Polarized Light in Nature, G. P. Können, Translated by G. A. Beerling, Cambridge University Press, 1985, hardcover, ISBN 0-521-25862-6
- M.G.J. Minnaert, Light and Color in the Outdoors, ISBN 0-387-97935-2
- John Naylor "Out of the Blue: A 24-hour Skywatcher's Guide", CUP, 2002, ISBN 0-521-80925-8
- Abenteuer im Erdschatten (German).
- The Marine Observers' Log(页面存档备份,存于互联网档案馆)
外部链接
- Atmospheric Optics(页面存档备份,存于互联网档案馆) Reference site
- SpaceW(页面存档备份,存于互联网档案馆) Site for reporting Aurora activity data
- Spaceweather.com(页面存档备份,存于互联网档案馆) Official NASA site with many photos
- Astronomy in New Zealand Many atmospheric optical effect photos and descriptions
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