光學現象
光學現象是來自光和物質之間互動結果可以觀察到的事件。一般常見的光學現象通常是由來自太陽或月球的光與大氣、雲、水、灰塵和其他粒子相互作用,在大氣層中表現出的光學特性。其它現象可以是人為的光學效果或我們的眼睛產生的內眼學現象(幻影已經被排除)。
有許多現象肇因於光是粒子或波的本性。有些非常微妙,只有通過科學儀器的精密測量才能觀察到。一個著名的觀測是日食期間觀察到星光的偏折,這證明了相對論理論預測的空間彎曲。
列表
大氣層中的光學現象
因氣體分子形成
日光穿過大氣層時,因空氣分子發生瑞利散射,所以晴天的天空是藍色的,夕陽是紅色的。
當來自太陽的帶電粒子(太陽風)與極地的高層大氣中的原子和分子碰撞會產生極光,類似的還有氣輝現象。
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)
太陽光經過大氣中的小水滴折射和反射後會形成各種光學現象:一個常見的例子是彩虹,其它的如晚霞、月虹、海市蜃樓、複雜蜃景、綠閃光[1]、華、光環(寶光)、彩雲在特定條件下也會被觀察到。
因冰晶形成
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/96/SunHaloOverGoldenBay4thFeb06.jpg/220px-SunHaloOverGoldenBay4thFeb06.jpg)
太陽光經過大氣高空中的冰晶折射和反射後也會形成各種光學現象:如幻日、暈、環天頂弧、日柱、火彩虹等。
其他
經由三稜鏡產生的顏色通常是課堂展示的事例。
大氣層外的光學現象
光學效應
- 星芒,像是藍寶石之星或紅寶石之星等似星的寶石。
- 輝光:圍繞在物體周圍的氣體或粉塵反射或發射出光的現象。
- 砂金效應:也稱為席勒效應,燦爛的寶石像是砂金石和日長石(太陽石)。
- 暗箱
- 焦散線
- 貓眼光:如貓眼的綠寶石或藍晶。
- 色偏振
- 陰極發光
- 繞射:當光波傳遞時遇到障礙物產生的明顯灣曲和展寬。
- 色散
- 方解石或其他礦物的雙折射。
- 雙狹縫實驗
- 電致發光
- 衰減波(消散波)
- 螢光,也稱為,光致發光或冷光。
- 磷光
- 米氏散射(為何雲是白的)
- 像是變色石的同分異構性
- 雲紋綢(雲波紋綢)
- 牛頓環
- 多色性寶石或晶體,看起來有許多顏色
- 偏振光:相關的現象像是雙折射或海丁格刷(海丁格刷狀極光)
- 瑞利散射(為何天空是藍色?落日是紅色?和相關的現象)
- 折射
- 聲致冷光
- 同步加速輻射
- 稜鏡將光分離成彩色
- 摩擦發光
- 則曼效應
- 湯姆遜散射
- 全反射
- 扭轉光
- 烏諾夫效應
- 光旅行通過太空或真空的能力。
內眼學現象
- 光線通過睫毛的繞射
- 海丁格刷(海丁格刷狀極光)
- 單眼複眼(或來自不同的視覺媒介邊界之間的反射polyplopia)
- 壓眼閃光:由來自光線以外的刺激(機械或電等等)使眼睛的桿細胞和錐細胞或視覺系統的其他神經元產生的光幻視
- 浦肯頁圖像
光學錯視
尚無解釋的現象
有一些很可能是某種形式的光學現象,但仍未得到確定的解釋。有一些Template:Weasel-inline可能只是旅遊勝地在搞神秘,而不值得去研究[2]。
- 馬法之光(marfa lights)[3]:晚上出現在美國德州馬法鎮(Marfa)沙漠的詭異圓形光。
- 赫斯達倫之光(Hessdalen lights)[4]:出現在挪威赫斯達倫山谷中的怪異光團。
- 小綠光(Min Min lights)[5]:出現在澳洲波德鎮(Bould)的異光。
參考資料
- ^ "Green Rays". [2012-01-16]. (原始內容存檔於2014-07-05).
- ^ 存档副本. [2012-01-19]. (原始內容存檔於2012-01-19).
- ^ 存档副本. [2012-01-19]. (原始內容存檔於2012-02-01).
- ^ 存档副本. [2006-05-23]. (原始內容存檔於2005-11-08).
- ^ 存档副本. [2012-01-19]. (原始內容存檔於2012-02-04).
- ^ 存档副本. [2006-05-23]. (原始內容存檔於2006-05-30).
- ^ 存档副本. [2012-01-19]. (原始內容存檔於2011-12-08).
進階讀物
- 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(頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
外部連結
- Atmospheric Optics(頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) Reference site
- SpaceW(頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) Site for reporting Aurora activity data
- Spaceweather.com(頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) Official NASA site with many photos
- Astronomy in New Zealand Many atmospheric optical effect photos and descriptions
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