叢曉亮

光是如何工作的

在我們的日常生活中，光無(wú)處不在。陽(yáng)光透過(guò)窗戶照進(jìn)房間，我們可以看到光線，那么這些光線是如何工作的呢？讓我們通過(guò)了解光的來(lái)源來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題。

陽(yáng)光、太陽(yáng)輻射源和光照強(qiáng)度等因素都會(huì)導(dǎo)致不同類型物體表面反射率發(fā)生變化。光的反射方式有很多種，其中一種是通過(guò)地球大氣層中的氣體分子和微粒來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這些微粒在太陽(yáng)和地球之間來(lái)回振動(dòng)，并在振動(dòng)中將能量從太陽(yáng)傳遞到地球。

光學(xué)中的塵埃粒子散射吸收率很高，且對(duì)光線幾乎沒(méi)有影響，具有粒度分布、尺寸和形狀不規(guī)則等物理特性。在自然界中存在著許多的微粒，這些粒子一般都是微小顆粒。

如果我們將一個(gè)大范圍無(wú)規(guī)則塵埃粒子用細(xì)鐵絲網(wǎng)狀纏繞起來(lái)，這些微粒中的每個(gè)都具有不同的振動(dòng)模式，并將光能以不同的方式傳遞給地球。當(dāng)這些微粒到達(dá)地球時(shí)，它們會(huì)被加熱并分裂成更小的微粒。這些較小粒子稱為原子和分子，它們可以形成更小、更精細(xì)的微粒。當(dāng)原子和分子振動(dòng)時(shí)，它們將光能從一個(gè)方向傳遞到另一個(gè)方向。這就是為什么我們能看到光穿過(guò)云層，并在空中傳播時(shí)被反射的現(xiàn)象。

地球大氣層是由氣體組成的，它們可以吸收光并將其反射回太空。正是由于這些氣體，才使得地球周圍有一層薄薄的光屏障，這層屏障可以保護(hù)我們免受太陽(yáng)和宇宙輻射中危險(xiǎn)物質(zhì)的侵害。

此外，這層屏障還有助于控制大氣中二氧化碳、甲烷和其他溫室氣體（如臭氧）的濃度。如果沒(méi)有這層屏障，那么這些有害物質(zhì)就會(huì)在我們周圍積累起來(lái)，使地球變得越來(lái)越熱和干旱。

可見光（波長(zhǎng)在400～760納米）是一種電磁波，它與我們周圍空氣中許多其他物質(zhì)如分子、原子和氣體相互作用。

光如何改變生活

光的作用不僅限于科學(xué)研究和技術(shù)應(yīng)用，它還可以改變我們的日常生活。光對(duì)人類的感知和行為的塑造是一種非常重要且有意義的認(rèn)知活動(dòng)。人們對(duì)外界事物進(jìn)行感知、判斷，最后再通過(guò)自己所理解的內(nèi)容產(chǎn)生一個(gè)信息加工處理過(guò)程。

盡管我們大多數(shù)人可能還沒(méi)有意識(shí)到光有多么重要，但它已經(jīng)以許多方式改變了我們的生活。最為重要的一點(diǎn)是，光在塑造我們的感知和行為方面發(fā)揮著巨大的作用。在人類的感知和行為中，光是最主要也是最有影響力的感知之一，而人們對(duì)環(huán)境刺激作出反應(yīng)時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生一些認(rèn)知。光通過(guò)視覺(jué)系統(tǒng)傳達(dá)信息，人類可以利用視覺(jué)器官進(jìn)行感知，或通過(guò)識(shí)別外界各種顏色的物體所反射出來(lái)的變化來(lái)感知，如陽(yáng)光透過(guò)玻璃等自然現(xiàn)象被稱為光學(xué)效應(yīng)，這就是光能直接刺激人們感官系統(tǒng)的行為反應(yīng)過(guò)程。

由于光使周圍環(huán)境變得更明亮、更有吸引力和更令人愉悅，因此它有助于改善人們的心理健康。通過(guò)從周圍環(huán)境中吸收光線并將其轉(zhuǎn)化為圖像和聲音，可以減輕壓力、焦慮和抑郁。當(dāng)人們看到明亮的燈光時(shí)，他們可能會(huì)感到放松和舒適，而不是緊張和焦慮。此外，研究表明，當(dāng)人們?cè)谕砩峡吹礁鄿嘏⒚髁?、充滿活力的光時(shí)，他們?cè)诎滋斓谋憩F(xiàn)會(huì)更好。

光還可以改變我們對(duì)聲音、氣味等的感覺(jué)。例如，當(dāng)你坐在昏暗的房間里時(shí)，你可能會(huì)覺(jué)得有些不舒服，可能會(huì)覺(jué)得有奇怪的氣味或味道正在散發(fā)出來(lái)。此外，有研究表明，當(dāng)一個(gè)人與其他人在黑暗中互動(dòng)時(shí)，會(huì)有更多的觸覺(jué)體驗(yàn)。

這種觸覺(jué)體驗(yàn)是通過(guò)眼睛和大腦之間連接產(chǎn)生的神經(jīng)活動(dòng)引起的。因此，當(dāng)你看到某種物體會(huì)產(chǎn)生感覺(jué)時(shí)，就是因?yàn)楣庾饔糜谏窠?jīng)末梢產(chǎn)生了神經(jīng)信號(hào)（神經(jīng)沖動(dòng)），這可以幫助你識(shí)別物體并作出決定。

另一個(gè)例子是，當(dāng)你聞到氣味時(shí)會(huì)發(fā)生什么？雖然嗅覺(jué)器官位于大腦深處，但嗅覺(jué)信號(hào)是通過(guò)眼睛進(jìn)入大腦并被激活的，在這個(gè)過(guò)程中它被稱為光化學(xué)或神經(jīng)遞質(zhì)，這些化學(xué)物質(zhì)可以將氣味信號(hào)傳遞給大腦中控制嗅覺(jué)感知和嗅覺(jué)反應(yīng)的區(qū)域。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，當(dāng)我們聽到某種聲音或聞到某種氣味時(shí)，也會(huì)發(fā)生同樣的事情。例如，如果你因在黑暗中看到一個(gè)物體并聽到某種音樂(lè)而感到不安時(shí)，我們稱之為恐懼或恐懼癥。反之，當(dāng)你聽到一首歌或聞到一種氣味感到愉快時(shí)，我們稱之為快樂(lè)或愉快感。

作者單位|大連市金州高級(jí)中學(xué)