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为什么鱼类能感受到偏振光

2019-09-11

为什么有些鱼能够感受到偏振光?


偏振光是指光矢量的振动方向不变,或具有某种规则地变化的光波。按照其性质,偏振光又可分为平面偏振光(线偏振光)、圆偏振光和椭圆偏振光、部分偏振光几种。如果光波电矢量的振动方向只局限在一确定的平面内,则这种偏振光称为平面偏振光,因为振动的方向在传播过程中为一直线,故又称线偏振光。如果光波电矢量随时间作有规则地改变,即电矢量末端轨迹在垂直于传播方向的平面上呈圆形或椭圆形,则称为圆偏振光或椭圆偏振光。如果光波电矢量的振动在传播过程中只是在某一确定的方向上占有相对优势,这种偏振光就称为部分偏振光。


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最近的研究表明,许多鱼感光偏振光。人类没有将极化与正常光分开的能力。常规光在垂直于其行进方向的所有方向上振动; 然而,偏振光仅在一个平面中振动。当光被许多非金属表面(包括海洋表面)反射时,它在一定程度上被极化。这就解释了偏光太阳镜的工作原理:它们阻挡了来自海洋表面的水平反射的偏振分量,这导致大部分的眩光,但允许垂直反射的部件通过。


不完全明白为什么有些鱼能够感受到偏振光,能够检测偏振光可能与以下事实有关:当光被表面反射时,就像饵鱼上的鳞片一样,它是极化的。可以检测偏振光的鱼在寻找食物方面有优势。极化的视力还可以增强几乎透明的猎物与背景之间的对比度,使猎物更容易看到。另一个猜想是,具有极化视力可以让鱼看到远离的物体——是通常视觉距离的三倍, 而没有这种能力的鱼,则需要更加明亮的光。


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