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為什麽魚類能感受到偏振光

2019-09-11

為什麽有些魚能夠感受到偏振光?


偏振光是指光矢量的振動方向不變,或具有某種規則地變化的光波。按照其性質,偏振光又可分為平麵偏振光(線偏振光)、圓偏振光和橢圓偏振光、部分偏振光幾種。如果光波電矢量的振動方向隻局限在一確定的平麵內,則這種偏振光稱為平麵偏振光,因為振動的方向在傳播過程中為一直線,故又稱線偏振光。如果光波電矢量隨時間作有規則地改變,即電矢量末端軌跡在垂直於傳播方向的平麵上呈圓形或橢圓形,則稱為圓偏振光或橢圓偏振光。如果光波電矢量的振動在傳播過程中隻是在某一確定的方向上占有相對優勢,這種偏振光就稱為部分偏振光。


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最近的研究表明,許多魚感光偏振光。人類沒有將極化與正常光分開的能力。常規光在垂直於其行進方向的所有方向上振動; 然而,偏振光僅在一個平麵中振動。當光被許多非金屬表麵(包括海洋表麵)反射時,它在一定程度上被極化。這就解釋了偏光太陽鏡的工作原理:它們阻擋了來自海洋表麵的水平反射的偏振分量,這導致大部分的眩光,但允許垂直反射的部件通過。


不完全明白為什麽有些魚能夠感受到偏振光,能夠檢測偏振光可能與以下事實有關:當光被表麵反射時,就像餌魚上的鱗片一樣,它是極化的。可以檢測偏振光的魚在尋找食物方麵有優勢。極化的視力還可以增強幾乎透明的獵物與背景之間的對比度,使獵物更容易看到。另一個猜想是,具有極化視力可以讓魚看到遠離的物體——是通常視覺距離的三倍, 而沒有這種能力的魚,則需要更加明亮的光。


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