Почему мы можем «видеть» только отраженный свет? [дубликат]

Это вопрос, который беспокоит меня некоторое время. Я даже не знаю, имеет ли это смысл или нет (например, вопрос физики или становится философским). Но вот оно. Суть моего вопроса в основном в том, что мы все знаем, что мы не можем видеть свет (например, в его фотонной или электромагнитной волновой форме) непосредственно, когда он проходит мимо нас. Однако мы также знаем, что то, как мы видим объекты, — это отражение света от них. Это означает, что мы «видим» свет, отражающийся от объекта, который затем посылает сигнал в наш мозг, сообщая, что мы видим конкретный объект. Мы знаем, что и свет, проходящий мимо нас, и свет, отраженный от объектов, состоят из фотонов (значит, они одного типа)? Тогда мой вопрос в том, что происходит с фотоном света после того, как он отражается от объектов,

Ваше предположение просто неверно. Как будто кто-то спрашивал, почему Земля плоская?
Почему тебя не ранит пуля, которая не попала в тебя?

Ответы (7)

Суть в том, что свет должен попасть в глаз, чтобы вы что-то увидели.

Вы не можете увидеть луч света от маломощного лазера, который не направлен вам в глаз, если воздух, в котором распространяется свет, не содержит пыли.
Добавьте пыль в воздух, и вы сможете увидеть траекторию лазерного луча из-за того, что свет отражается/рассеивается от пыли и попадает в ваши глаза.

Точно так же отсутствие атмосферы на Луне приводит к черному небу даже при дневном свете, в то время как на Земле небо голубое.

Чтобы что-то увидеть, свет должен попасть в глаз, а палочки (и колбочки) должны быть достаточно стимулированы, чтобы вырабатывались сигналы для обработки мозгом.

+1 за обнаружение объяснения/формулировки, которая напрямую касается того, что спрашивающему было трудно понять. Возможно, стоит прямо упомянуть: это также означает, что нет разницы между отраженным и неотраженным: вы тоже видите каждый день неотраженный свет, например, от солнца, лампочек, экранов компьютеров/телефонов и т. д., но только потому что часть этого света на самом деле также попадает в ваши глаза.
Интересно, сколько сейчас направляют лазер прямо себе в глаз, чтобы проверить, видят ли они его? Нужно ли добавлять намек, что это ПЛОХАЯ идея?
@JensSchauder На самом деле, мы делаем из этого худшую идею, чем она есть на самом деле. Лазеры класса IIIa сконструированы таким образом, чтобы свести к минимуму повреждение сетчатки. Теперь у меня есть правило о высоком напряжении (не доверяйте своему сердцу тому, что кто-то сказал на SE), и я полагаю, что оно применимо и к лазерам (не доверяйте своему глазу тому, что кто-то сказал на SE), но это предполагается требуется много секунд, чтобы IIIa вызвал повреждение сетчатки, и, вообще говоря, наш мигательный рефлекс гарантирует, что этого не произойдет, если вы не предпримете усилий, чтобы предотвратить это.
Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) выпустило два уведомления об эпизодическом повреждении, вызванном определенным зеленым лазером, но общие исследования не обнаружили связи между случайным воздействием IIIa и повреждением сетчатки. Единственными исследованиями, показывающими повреждения, были те, которые включали длительное наблюдение за лучом (более 10 секунд).

Отраженный свет движется к вашему глазу/в него, а свет, проходящий мимо вас, — нет. Вы можете видеть не «отраженный» свет, как свет, излучаемый лампочкой, в отраженном свете нет ничего особенного. Все, что нужно, чтобы увидеть свет, — это свет, попадающий на сетчатку.

Предпосылка вашего вопроса неверна - вы можете видеть свет прямо от источника!

Вот что происходит, когда вы видите солнце, лампочку или огонь.

Большинство объектов не излучают собственного света, они освещаются солнцем или другим источником и мы видим их в результате отраженного от них солнечного света. Если вы войдете в пещеру, вы не сможете видеть. Все выглядит черным, потому что нет солнечного света.

Только фотоны, попадающие в ваш глаз, позволяют вам видеть. Фотоны движутся по прямым линиям, поэтому вы не можете заглянуть за угол. Ваш глаз крошечный по сравнению с комнатой, в которой вы находитесь, поэтому большинство фотонов, отражающихся от объектов вокруг вас, идут в других направлениях. Некоторые из них могут попасть в глаза вашему другу, если он с вами.

Итак, что происходит с фотонами, отраженными от объектов вокруг вас, которые не попадают в ваш глаз? Что ж, если вы находитесь в помещении, большинство из них будет поглощено другими объектами, а их энергия будет рассеиваться в виде тепла. Если вы находитесь снаружи, довольно многие из них будут направлены вверх к небу и в космос. В конце концов, они могут столкнуться с планетой или туманностью и быть поглощенными. Это действительно не имеет значения.

Вы можете видеть свет, который входит в ваш глаз и поглощается вашей сетчаткой. Таким образом, вы не можете видеть проходящий свет, потому что он не направлен к вашему глазу. Однако, если он встретится с объектом, свет отразится или рассеется, и часть его попадет к вашему глазу. Затем вы увидите свет, исходящий от объекта.

Я бы добавил, что если вы поместите свой глаз перед объектом, в свет, освещающий его, вы будете видеть и падающий свет.

Видение объекта означает, что фотоны, исходящие от объекта (путем отражения фотонов от объекта или испускания фотонов от самого объекта), достигают вашей сетчатки, которая посылает сигналы в зрительную кору, где создается изображение объекта. видеть не фотоны, а объект.

Таким образом, чтобы увидеть объект, подобный фотону, проходящий мимо вас, фотон должен излучать фотоны во всех направлениях (или отражать светящиеся на него фотоны, что исключается КМ, потому что это изменяет состояние фотона, которое вы хотите «увидеть»). , и поскольку частоты фотонов и фотонов, которыми вы освещаете фотоны, должны иметь частоты, лежащие за пределами той части частотного спектра фотонов, в которой фотоны «видимы»), часть которых достигает вашей сетчатки, после чего изображение фотона создается в вашей зрительной коре.

Теперь мы все знаем, что фотоны не испускают фотонов, поэтому никакие фотоны, исходящие от фотона, не достигнут вашей сетчатки, поэтому мы не можем сформировать изображение фотона в нашей зрительной коре. Он просто проходит мимо, не посылая фотонов на вашу сетчатку.

Я думаю, у вас есть фундаментальное непонимание того, как свет взаимодействует с объектом. Большинство предметов не отражают свет. Они поглощают свет и переизлучают его. Когда вы видите обычные объекты, такие как дом или дерево, вы не видите отраженного света. Вы видите свет, который излучается объектом. Причина, по которой объекты имеют цвет, заключается в том, что объекты излучают свет только на определенных частотах. Например, лист дерева поглощает весь красный и синий свет и переизлучает свет в зеленой части спектра. На атомном уровне происходит то, что свет попадает на атомы объекта, и электроны атомов на мгновение возбуждаются. Затем электроны возвращаются в свое нормальное состояние и при этом испускают новые фотоны. Испускаемые фотоны — это ДРУГИЕ фотоны, чем исходные.

Отраженный свет обычно беловато-желтый, потому что это цвет солнца. Отраженный свет — это то, что мы называем «бликом». Когда вы видите блики солнца от воды озера, это отраженный свет. Отраженный свет отражается от материалов, которые по какой-либо причине не могут поглощать свет. Отраженный свет всегда имеет тот цвет, который был изначально.

Мы не видим вещи из света, который отражается. Мы видим вещи из света, который они излучают.

Если вам нужно более техническое описание взаимодействия света с материей, прочтите эту статью факультета астрономии Йельского университета или еще лучше лекции Фейнмана о взаимодействии света с материей.

Короче говоря, даже если вы могли прочитать, что при «диффузном отражении» свет «отскакивает» от атомов материала, это не так. Он фактически поглощается и переизлучается на той же длине волны. Это может происходить по двум механизмам: рассеяние Томсона или резонансное рассеяние. В любом случае все фотоны поглощаются и частично возвращаются (если только объект не черный и все они поглощаются).

Не придираюсь к вашей терминологии, но, возможно, «поглощать свет и повторно излучать его» — это само определение отражения света…
@fluffy Ты вообще читал мой ответ? Когда свет отражается, свет отражается от объекта. Есть только один фотон. Когда свет поглощается и переизлучается, фотоны, попадающие на объект, поглощаются, и излучаются НОВЫЕ фотоны. Это совершенно другой тип мероприятия.
Похоже, вы говорите, что большая часть света, который мы видим от объектов, является результатом флуоресценции , а не диффузного отражения . Я не думаю, что это правда; в конце концов, если я направлю на лист немного синего света, он будет казаться синим, а не зеленым. У вас есть источник для всего этого?
@TannerSwett Это базовая физика. Может быть, пойти на курсы по физике?
Отраженный фотон всегда является «новым» фотоном, по крайней мере, потому, что у него другой волновой вектор. Конечно, он генерируется в фиксированной фазе по отношению к падающему фотону, но все же это другой. Контрпродуктивно всегда ограничиваться корпускулярной интерпретацией электромагнитного излучения.
@TannerSwett Я обновил свой ответ статьей, которую вы можете прочитать. Несмотря на то, что во многих онлайн-описаниях «диффузного отражения» говорится, что свет «отражается» от атомов, это не так. Как говорит LL1AMnYP, они не «отражаются», это фотоны, которые были переизлучены с той же частотой/длиной волны, что и падающее излучение.
Отраженный свет также поглощается и немедленно переизлучается электронами в том же смысле и по тому же механизму, что и рассеяние Томсона, описанное в статье по астрофизике, на которую вы ссылаетесь. Просто когда у вас есть плоская твердая поверхность вместо облака изолированных частиц, переизлучаемые волны интерферируют друг с другом, создавая когерентное отражение вместо случайного рассеяния. Называете ли вы это «отражением от атома» или «поглощением и повторным излучением с одной и той же длиной волны и фиксированной разностью фаз» — это просто семантика.
@IlmariKaronen Отлично, теперь, когда мы установили, что мой ответ разумен, можем ли мы проголосовать за него, пожалуйста?
Использование термина «новый фотон» не имеет научного смысла, поскольку (а) все элементарные частицы одинаковы и неразличимы, и (б) числа фотонов даже не сохраняются, что усугубляет ситуацию. НЕТ СПОСОБА проверить, является ли фотон «первоначальным» фотоном, и нет понятия оригинальности и новизны. Отсюда и минус.
Независимо от семантики, механизмы работы рефлексии не имеют отношения к заданному вопросу, и этот ответ не дает никакого ответа на вопрос.
@fluffy Я считаю, что 2-й и 3-й абзацы должны быть удалены (поскольку 1-й абзац только что установил, что «отраженный» свет просто «поглощается, а затем переизлучается» светом), тогда этот ответ предлагает альтернативный взгляд на проблему ОП, т.е. все фотоны излучаются, ничем не отличающиеся от "отраженных" фотонов.
Я считаю, что этот ответ правильный. Погружаемся немного глубже. Когда мы видим вещи вокруг нас, это в основном наш мозг генерирует этот образ. Наши глаза имеют фоторецепторы, которые реагируют на свет. Существует 3 типа колбочек: красные, синие и зеленые колбочки. Правда в том, что мы можем видеть только 3 основных цвета, а остальные цвета генерируются смешением этих 3 цветов. Мы видим только небольшую часть электромагнитного спектра, это не значит, что только эта часть цветная, а остальная часть нет. Есть некоторые доказательства, чтобы оправдать это. Как у некоторых птиц 4 колбочки.
Которые помогают этим птицам видеть даже ультрафиолетовые лучи. Креветка-богомол имеет 12 типов колбочек. И есть некоторые люди, хотя и очень редко, у которых также есть 4 типа колбочек, их глаза могут генерировать больше цветов, чем мы. Так что по отношению к ним мы дальтоники. И те люди, которых мы называем дальтониками, имеют 2 типа колбочек, что означает, что они могут видеть синий или зеленый, но не красный. А в некоторых крайних случаях у людей отсутствуют все три колбочки, из-за чего они видят в оттенках серого.
Это доказывает, что цвет не является свойством материи. Цвет — это то, что генерирует наш мозг. И то же самое со звуком. Звук — это тоже волна. у нас есть слышимый диапазон, инфразвук и ультразвук. И наш мозг может генерировать только небольшую часть звуковой частоты, которую мы называем слышимым диапазоном. Некоторые животные могут слышать дальше этого. Как слоны общаются инфразвуком, собаки слышат собачий свист, а мы нет. Те люди, которые голосуют против, просто невежественны.
@MiranFirdausi Цвет — это свойство света в зависимости от его частоты. Свет, излучаемый объектом, будет несколько различаться по цвету в зависимости от цвета света, падающего на него. Цвет не зависит от мозга или другого восприятия. Цвет может быть абсолютно определен с помощью таких инструментов, как колориметры, без необходимости наличия мозга для его восприятия.
@AmbroseSwasey Я с этим не согласен. Прежде всего, мы должны начать с того, что такое цвет? Цвет - это свойство «зрительного восприятия», соответствующее у людей категориям, называемым синим, зеленым, красным и т. д. «~ вики. свет не красочный. Ясно подумайте, что такое свет? Колеблющееся электромагнитное поле. Как электромагнитное поле может иметь цвет ... Цвет - это то, что мы воспринимаем, и все, что происходит внутри нашей зрительной коры. Цвет - это не свойство материи или света, а цвет, а зрение - физиологический феномен.
«Шашечная теневая иллюзия» поможет вам ясно понять это, найти ее. На этом изображении обе плитки одинакового цвета, но кажутся разными из-за оптической иллюзии. Если цвет действительно является свойством света, тогда объясните, почему некоторые люди не различают цвета, потому что свет — это свет, и он одинаков для всех, но колбочки у разных существ разные. Это то, что я объяснил выше.
Тогда почему мы говорим красный свет, синий свет и зеленый свет? Это потому, что мы присвоили слову красный цвет электромагнитной волны с частотой от 620 до 750 нм, и аналогично для других. И когда электромагнитная волна, допустим, 7-нм ударяет нашу сетчатку, внутри нашего мозга генерируется красное изображение. А колориметры/спектрофотометры или любые другие устройства, воспринимающие цвет, определяют длину волны света и фактически не воспринимают цвет. Предположим, если устройство говорит о длине волны 450 нм, мы будем иметь в виду, что оно обнаружило синий цвет.
Также, если вы посмотрите на мир с точки зрения другого животного, мир будет казаться вам другим. Визуальный диапазон, цвета, слышимый диапазон применимы только к нам, людям.
И почему мы видим только определенные цвета, это связано с эволюцией человека. Наше тело эволюционировало, чтобы видеть свет за пределами инфракрасных лучей, потому что любые теплокровные животные излучают большое количество инфракрасных лучей. Итак, если бы мы могли обнаруживать инфракрасное излучение, то мы были бы ослеплены излучением наших инфракрасных лучей, и поэтому такие существа, как змеи, которые являются хладнокровными, эволюционировали, чтобы видеть инфракрасные лучи, чтобы они могли охотиться на свою добычу даже ночью. Поскольку даже при отсутствии света теплокровные животные излучают инфракрасные лучи из-за своего более теплого тела.

Отличная работа. Вы понимаете концепцию, которую многие не могут. Самое простое объяснение состоит в том, что мы не видим свет, мы его чувствуем. Под светом я подразумеваю фотоны, а не яркость. Мы видим яркость, потому что это визуальное ощущение, созданное нашим мозгом. Когда наша сетчатка обнаруживает фотон, она посылает сообщение в мозг, и мозг интерпретирует это сообщение как изображение. Все, что вы видите, создано мозгом. Трехмерное визуальное представление нашего окружения.

Видеть что-то означает определять форму, размер, местоположение и длину световой волны, которую оно отражает (цвет), не прикасаясь к нему. Мы воспринимаем только тот свет, который падает на нашу сетчатку. Поэтому мы чувствуем свет, мы не видим света. Ощущение света является частью процесса, который мы называем видением.

Как я уже сказал, очень немногие понимают эту концепцию, но если вас интересует правда, прочитайте страницы 108 и 109. books.google.co.za/…
Почему мы можем «видеть» только отраженный свет? [дубликат]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v