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特定條件下人眼也能看見紅外光

  • 發佈時間:2014-12-03 01:30:37  來源:科技日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  科技日報訊 (記者常麗君)任何科學教科書都會告訴你,我們是看不見紅外光的。紅外光就像X射線和無線電波,都在可見光譜以外。但最近一個國際研究小組發現,在特定條件下,人的視網膜也能感覺到紅外光。

  據物理學家組織網12月2日(北京時間)報道,該研究由來自美國華盛頓大學醫學院和波蘭、瑞士、挪威的科學家共同進行。他們用強鐳射器發出紅外光脈衝照射小鼠和人類的視網膜,發現當鐳射脈衝很快時,眼睛就能感知到這種不可見光。相關論文發表在最近的美國《國家科學院院刊》(PNAS)上。

  研究小組最初報告稱,當用紅外光照射時,他們能偶爾看到綠色閃光。但他們所用的光與講課中用的鐳射筆不同,人眼是看不到的。論文共同第一作者、華盛頓大學眼科與視覺科學系博士後研究助理弗蘭斯·溫伯格説:“他們看到了光,而這鐳射束是在可見光範圍之外的,我們想知道他們是怎樣感覺到了這些看不見的光。”

  經過重復實驗後,研究人員對多個鐳射器發出的光進行了分析。“我們用了持續時間不同的鐳射脈衝,它們發出的光子總數是一樣的。我們發現脈衝越短,人們越有可能看見它,”溫伯格解釋説。“雖然脈衝之間的時間極短,裸眼根本注意不到,但這種間隔的存在對人們能否看到它卻非常重要。”

  通常一個光子被視網膜吸收後,會産生一個叫做感光色素的分子,由此開始了把光轉變為視覺的過程。對於標準視力,每個感光色素分子都會吸收一個光子,由此産生大量感光色素。如果把許多光子“打包”在快速脈衝鐳射的一次短脈衝裏,就可能讓一個感光色素一次吸收兩個光子,結合兩個光子的能量就可能激活色素,讓眼睛看到平時看不到的光。

  華盛頓大學眼科與視覺科學副教授、高級研究員弗拉迪莫·科法洛夫説:“可見光譜包括波長在400—720奈米的光。如果視網膜裏的色素分子被一對1000奈米波長的光子迅速接連擊中,所提供的能量就與一個500奈米波長的光子相當,正在可見光譜範圍內,這就是人們為何能看見它。”

  這項研究第一次報告了眼睛能通過這種機制感知光線。通過較弱鐳射讓事物變得可見並不新鮮,如雙光子顯微鏡可以用鐳射來探測組織深處的熒光分子。

  研究人員正在設法把雙光子策略用於一種新型的檢眼鏡,以檢查眼睛內部。方法是發射紅外鐳射脈衝到眼睛裏,刺激視網膜部分,研究正常眼睛和發生視網膜病變的眼睛在結構和功能上有什麼不同。“我們希望這一發現最終能得到實際應用。”科法洛夫説。

  總編輯圈點

  紅外光之所以有個“外”字,指的是其頻率在人眼可見範圍以外。然而新發現證明,紅外線並不“見外”。前幾年曾有一項研究發現:人眼在完全黑暗當中也能捕捉信號,進而避開某些東西,這可能就源於視覺神經系統的神奇能力。看似單純的雙眸,真是深不可測啊。過去常説的“第六感”、“背後長眼”,是否在一定程度上來自人們的“超視覺”?科學家會回答的,拭目以待吧。

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