书城科普读物探索未知丛书-物理城堡二
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第56章 户外景物为什么那样耀眼

阳光明媚的天气,尤其是烈日炎炎的夏天,放眼看景物,它们好像故意捉弄着人们,放射着耀眼的光芒,使人们睁不开眼睛。冬季观看雪景也有耀眼的感觉。你知道光是怎样产生的吗?

光是一种电磁波,每种色光都有一定的波长(或频率),除此之外,还有一定的振动方向。光源是由大量的分子(或原子)组成的,其中每个分子每次辐射出来一个波列,光的振动总是垂直于光的传播方向(即横波),而且总是沿一条直线振动,称之为线偏振光。光源中大量分子辐射的波列不仅传播方向是不同的,而且偏振方向也不相同。就一束光而言,它是由大量的波列组成的,虽然单独一个波列是线偏振的,但是大量的波列组合在一起,偏振方向呈辐射状,完全没有规律的变化着,称之为自然光。

日光是自然光,当它遇到分子产生散射时,自然光将产生偏振化;当我们在垂直于日光传播方向的平面内观察散射光时,散射光是线偏振光,其偏振方向在该平面内;如果散射光的传播方向接近这个平面,便产生偏振化,即:在这个平面内偏振的波列比在垂直于该平面的方向上偏振的波列多,也就是在这个平面的光强度比垂直于该平面方向上的光强度大。

自然光在物体表面上产生反射时,也产生偏振化。如:自然光射到玻璃表面上,当入射角满足布鲁斯特角时,反射光是线偏振光,其偏振方向平行于入射面(入射面是入射光与法线组成的平面)。透射光也偏振化了,平行于入射面的光强度比垂直于入射面的光强度大。由于日光自上而下照射,物体最容易照明的部位是在水平方向,人们的双眼正好是从水平方向观察物体。因此,无论景物表面是产生镜面反射,还是产生漫反射,进入眼睛的反射光都是偏振化的,而且沿水平方向偏振的光强度比沿垂直方向的光强度大。这就是观察这种景物时产生耀眼的原因。