翡翠橘皮效应怎么看?

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“橘皮效应”是自然界的奇观,也是判断玉石品质的一个标准。 “橘皮效应”是光学中的名词,指当太阳光照射到物体上时,由于物体的凸凹不平,在物体的背面就会形成一个个大小不一的亮区(像橘子皮一样),这种现象就称为“橘皮效应”。 在物理中,用光学仪器如放大镜、显微镜等观察物体的时候,往往会发现一些特别有趣的现象——这些形状各异的亮斑到底是什么呢?它们又有着怎样的科学奥秘? 原来在这些光学器件的背后,存在着一个被称之为“菲涅尔透镜”(Fresnel Lens)的结构。它是由法国科学家阿道夫·菲涅尔于1822年发现的,并被收入物理学字典之中。 在菲涅尔透镜的中心部分,是一个圆形的空洞,当我们把一个物体放在这个圆洞的边沿时,在圆洞的后面(也就是物体的背后),就可以看到一个个由光线形成的彩色圆圈。这种彩色圆圈的大小和形状各不一样,有的是完整的环状,有的则呈锯齿或波浪形;有些看起来十分清晰,有些却非常模糊。 造成这种现象的原因在于光线的不同。 我们看到的任何物体都是反射光进入人眼的,但不同物体表面的光滑程度是不同的,因此所反射的光线也是有差别的。对于同一物体而言,正面与侧面的亮度是不同的,而侧面又分为许多不同的角度,正如上图所示,当光束与表面平行或呈一定角度入射时,由于反射光线较强,所以我们看到的是一个颜色较淡的圆;但当光线斜着入射时,反射回来的光线就很弱了,所以看到的圆也就很暗。 而每一个侧面的光亮度和色彩差异都不是一样的,就像我们戴眼镜时有一个斜度一样,因此每个斜面的“橘皮”也都是不一样的。

当然,要真正理解“橘皮”现象还需要做一些假设: 首先,需要假设我们所看到的是物体的真实图像。虽然肉眼看不到光波,但却可以感知它的存在。如果眼睛能直接看到光波的话,那么世界上的一切都将是一片黑暗,因为无论多么微小的物体都不会发出哪怕是一点光。而我们之所以能看到东西,完全是靠视觉器官把光信号转换成了电信号传给大脑处理的缘故。 所以从原理上来说,“橘皮”现象正是光线经过各种曲折后最终形成的结果。

其次,还需要假设眼球是球形的。这样光束才能形成环形,而如果是锥形的眼球,那光束就会在尖部汇集,从而形成一条亮线。 最后,还需假设光束是从正前方或偏下方照射到物体上的。若是从上方或其他角度照射过来,那光路就会被严重扭曲,从而导致错误的结果。

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