人能看得见透明的东西吗?为什么?
可以看到透明的物体,因为它们会在光线通过时使光线弯曲。光遇到物体时,可能会发生四种基本情况:
- 镜面反射:想想镜子或金属勺子。光线像台球一样从物体表面反射出来,使原始图像可以在物体中被看到。
- 漫反射:想想未加工的木头,花朵或不光滑的涂漆表面。光线在所有方向上从对象的表面反射,显示出对象的形状和颜色。
- 吸收:想象一块黑色的煤或灰。光进入物体,在那里被吸收并转化为热量。
- 透射/折射:想想一杯水。光线直接穿过物体,但进入和离开物体时,其传播方向会弯曲。
- 图注:仔细看看这杯水,实际上没有看到玻璃。您看到栏杆和房屋的背景图像由于折射而以某种方式扭曲。你的大脑能够从变形中推断出玻璃的存在和形状。
实际上,所有材料都以所有四种方式与光交互。例如,考虑一辆红色跑车的引擎盖。一些光被镜面反射(导致您看到的眩光点和从车上反射出来的树木的图像)。一些光被漫反射(导致您看到红色)。某些光被吸收了(导致您看不到橙色,黄色,绿色,蓝色和紫色的光,因为它被吸收了——如果不吸收这些颜色,则汽车将看起来是白色而不是红色)。
另外,某些光会透射/折射(实际上很少)。对于许多材料,可能有一种主要的方式与光交互,因此其他方式非常小,可以忽略不计。例如,水确实吸收了一些红光(这就是为什么海洋是蓝色的),水确实反射了一些光(这就是为什么在水表面上有阳光刺眼感觉的原因),但是在大多数情况下,我们可以认为水是一种透明的物质,因为透射/折射起主导作用。
现在,有趣的部分是上面列出的四个交互中的每个交互都会改变光。我们的大脑能够检测到光线的这种变化,并根据这些信息推断出物体的存在和形状。严格来说,我们永远不会看到“对象”。我们看到物体改变了“光”。这些光需要大量的人工智能,才能从已改变的光的模式推断出物体的形状和位置。
当涉及透明物体时,我们看到它们是因为我们看到了光线穿过物体时会发生弯曲(折射)的方式。当您看着玻璃杯时,您会看到什么?您只看到杯子后面任何东西的图像,但失真了。折射会使光线穿过杯子时发生弯曲,并且背景图像最终会发生变化。您的大脑足够聪明,可以简单地通过背景图像的变形来推断杯子的形状。
这使我们想到了一个有趣的概念。如果可以基本上消除透明材料的折射,则可以使该物体几乎不可见。消除折射影响的一种 *** 是将透明材料成形为具有平行表面的非常平坦的平板。当光线进入平板时,它会弯曲,但是当光线离开平板另一侧时,它会向后弯曲相同的量。
结果,从另一侧出来的图像不会失真,并且平板实际上是不可见的。这就是您能看到窗户的原理。窗户是用透明玻璃制成的,而且非常平整,因此您实际上看不到窗户。这是你能看见窗户后景观的原理。窗户由透明玻璃制成,而且非常平坦,因此您实际上无法看到窗户。您看到窗口外的景观,就像窗口不存在一样(窗口并非完全不可见,因为它们确实反射了少量光线,可在正确的条件下检测到)。