恒生估值系统 数据库:为什么猫的眼睛会发出绿光？

动物的眼睛在夜晚放光，并非是简单地反射了夜晚中极其微弱的可见光，而是反射了人眼看不见的红外线，并且在反射红外线时令其发生蓝移，变成了可见光。如果不是动物通过肌肉给眼睛内的液晶膜施加压力作用，令液晶膜表面就会带有一定量的负电荷，从而使得大量液晶分子被维持在某一激发态或称亚稳态上，动物的眼睛是不可能在夜晚放出可见光的，这样的可见光由于黑夜光强十分微弱，但具有与背景不同的奇特色彩，于是显出各种不同颜色。

某些动物在晚上活动时，其眼睛经常是呈荧光的颜色，例如猫的眼睛放绿光，牛的眼睛放蓝光，狼的眼睛放黄绿光。按照常识，在漆黑的夜晚照射到动物眼睛上的入射光的强度是很弱的，由此导致反射光的强度应该更弱，如果人们连入射光都看不见，怎么经过动物的眼睛一反射，反而看见了反射光了呢？难道入射光经过动物的眼睛反射后，反倒变强了不成？！更令人惊奇的是，有些动物的眼睛并非在夜晚一定会放光，只用当其需要用眼睛搜索目标时，其眼睛才会骤然闪射出明亮的冷光，而到了白天，在外界的入射光增强的状态下，动物的眼睛反而不再放光了，这又是怎么会事呢？

要想回答上述问题，就需要知道美国的隐形战机所用的吸波涂层的基本工作原理，即光电效应阈值可变原理，下面首先简单地介绍一下光电效应阈值可变原理。

实验表明，金属具有极强的反射雷达波（波长范围为毫米波——米波）的本领，当雷达波照射到金属表面时，绝大部分会不变地反射回去，由此导致目标被雷达观测到。但当同为电磁波的紫外辐射这种高频电磁波照射金属时，金属的反射系数将急剧减小，同时表面还会有电子逸出，这种现象称为光电效应。此外，光电效应的发生还与材料表面的形状有关。

隐形战机所用的吸波涂层分子的基态是处于较深的负能级状态，其表面分子无论怎样排列，雷达波显然都不能将其直接激发或电离。但如果利用电源或其他方式令吸波涂层表面携带一定量的负电荷，由于集肤效应，这些负电荷将集中分布在吸波涂层的表面上。当雷达波照射到带有多余负电荷、并按一定规律排列的吸波涂层时，其所带的负电荷将克服空气等因素的势垒限制作用，从“基态”跃迁到“激发态”或自由态，即飞离吸波涂层表面。这一过程是通过吸收雷达波的能量并将其转化为电子的动能来实现的。

令吸波涂层表面带有少量的负电荷，还可以改变吸波涂层表面上分子的能级。大家知道，吸波涂层内部分子的能级可以不受周围静电场的或恒稳电场的影响，但对于吸波涂层最外表面上能受雷达波照射作用的原子，其能级会受到表面上多余负电荷电场的电离作用而改变，被维持在某一激发态或称亚稳态上。雷达波的能量虽然很弱，不能使处于基态附近分子的能级由一个定态跃迁到另一个定态。但如果吸波涂层在表面所带负电荷电场的电离作用下被维持在高能级的激发状态上，则其能发生光电效应的所谓光电阈值就会大大降低，成为受吸波涂层表面电荷面密度影响的可调控的物理量。通过改变吸波涂层表面电荷面密度将其光电阈值调控在雷达波的频率下，受雷达波照射时吸波涂层表面按一定规律排列的分子就会立即发生光电效应，伴随着雷达波能量朝分子中电子的转移，使得雷达波的反射系数急剧减小。

吸波涂层表面的分子在失去电子后会再捕获电子，恢复到亚稳态或基态，并放出相应能量的光子。大量分子受雷达波照射时跃迁到更高能级的激发态或电离态后再捕获电子并向外发射光子时，不一定正好回到原亚稳态，而是向包括基态在内的所有各低能级跃迁，向外发出的光子能量将是包括了雷达波、原子的热辐射和周围的负电荷等所有作用于原子的能量，故该光子的波长与雷达波的波长会相差很多，且比吸波涂层表面的热辐射波长略短（有少量的蓝移），从而使雷达波被隐入到吸波涂层表面的热辐射中去，不能被雷达波的接收系统识别接受到。

以上即为光电效应阈值可变原理。笔者认为，上述光电效应阈值可变原理同样可以用来说明动物的眼睛为什么能够在夜晚发出可见光。

众所周知，看上去好像一片黑暗的夜晚。其实充满着人眼看不见的红外线。但是，红外线即使被物体反射，一般也不会变成可见光，除非被反射的红外线发生蓝移。在通常情况下，动物眼睛内的液晶膜分子是处于基态，无论其怎样排列，受到红外线照射的动物眼睛内的液晶膜是不会产生蓝移反射的。因此，动物的眼睛在白天和夜晚一般是不会放光的。

但是，如果某些动物能够通过肌肉给眼睛内的液晶膜施加一个压力作用，令其表面产生一个压电效应，则动物眼睛内的液晶膜表面就会带有一定量的负电荷，从而使得大量液晶分子受到液晶膜表面上多余负电荷电场的电离作用而改变，被维持在某一激发态或称亚稳态上，与此同时，肌肉还需改变液晶膜表面的分子排列，在这种情况下，当外界的红外线辐射作用到这些按照一定规律排列的处于激发态的液晶分子时，这些液晶分子会跃迁到更高能级的激发态或电离态，然后再捕获电子并向外发射光子。由于跃迁到更高能级的激发态或电离态液晶分子不一定正好回到原亚稳态，而是向包括基态在内的所有各低能级跃迁，由此导致向外发出的光子能量是包括了外界的红外线辐射、动物通过肌肉给眼睛内的液晶膜施加压力作用的能量，从而使得液晶膜表面的反射光发生蓝移，变成了人类眼睛可以看见的绿光、蓝光、黄绿光等可见光。

由上述分析可知，动物的眼睛在夜晚放光，并非是简单地反射了夜晚中极其微弱的可见光，而是反射了充满夜空的人眼看不见的红外线，并且在反射红外线时令其发生蓝移，变成了可见光，所以才有在看不见入射光、人们却能看见动物的眼睛反射光的情况。如果不是动物通过肌肉给眼睛内的液晶膜施加压力作用，令液晶膜表面就会带有一定量的负电荷，从而使得大量液晶分子被维持在某一激发态或称亚稳态上，动物的眼睛是不可能在夜晚放出可见光的，这样的可见光由于黑夜光强十分微弱，但具有与背景不同的奇特色彩，于是显出各种不同颜色。

人类所以对猫咪充满神秘感，起源于它的眼睛。猫的那双可以媲美宝石的碧眼、可以随着日夜而改变形状的瞳孔，还有能在幽暗中闪闪发亮的双眸，常常令人遐想连翩。但是你不要被猫眼美丽的外表所误导了，猫咪的视力不佳，仅为人类的十分之一，还有许多常人不了解的东东。
其实猫咪在白天的视力比人类差很多，但由于猫眼有异乎寻常的收集光线能力，加上它那高性能的听力及惊人的集中力，故猫咪在黑夜中也能视物，甚至可说光线越暗猫咪看得越清楚。猫之所以能在黑暗视物，是由于它具有发达的眼角膜，其弯曲的晶状体比人类的大得多，因此晶状体的角膜位置相比地离视网膜近些，为了使光线精确聚焦，两者的曲度增大了，能搜集的光线当然多了。
猫的眼球比人的短而圆些，视野角度比人眼更宽阔。猫的瞳孔可以随光线强弱而扩大或收闭，在强光下，猫眼的瞳孔可以收缩成一条线，而在黑暗中，猫的瞳孔可以张得又圆又大的。还有猫眼底有反射板，可将进入眼中的光线以两倍左右的亮度反射出来，所以，当猫在黑暗中瞳孔张得很开时，光线反射下猫眼好像会发出特有的绿光或金光，给人一种神秘的感觉。
有一段时间，人们认为猫是色盲，只能看到黑色、灰色和白色的色度。但是，目前科学研究证明这种看法不能成立。因为实验证明，猫经过训练后，可以区分颜色，虽然这要花费很长的时间。很多科学家认为，猫不关心颜色，虽然它可以看出颜色，但并不给颜色赋与任何意义。双眼视觉对猫这一类捕猎动物十分重要。因为它必须能准确地判断里程，以便计算到达捕猎目标的距离。当动物的两眼的视场重迭，即可产生立体视觉效应，重迭范围愈大，立体效应就愈强，愈准确。猫判断距离的能力不完全像人类那般准确，可是比狗强些。人眼的视场重迭范围比猫眼大得，而狗眼的则比猫眼小。
猫眼在外观的形状上大致可分为三种：圆形、倾斜形和杏仁形。颜色基本上有绿色、金黄色，蓝色和古铜色等。不过，在这几类基本颜色之中还有不同程度的深浅区分。

有荧光物质