平時,我們是靠視覺(看)、嗅覺(鼻子聞)、觸覺(摸)、聽覺、味覺(吃、嚐)等感覺來認識世界的,在這些感覺中,有90%是通過視覺,也就是通過眼睛來認識世界的。人們常說,眼睛是心靈的窗戶,也常常用愛護眼睛來比喻愛護最寶貴的東西。我們的眼睛就像一架照相機,但它要比照相機靈巧、複雜得多。眼球前部的構造好比照相機的鏡頭,眼球內部的構造好比照相機的暗箱,照相機中的底片就好像眼球裏的視網膜。照相機拍照要用底片,人體眼睛的“底片”叫作“視網膜”。視網膜上有兩種感光細胞,按形狀來分,一種叫“圓錐細胞”,在白天明亮的條件下,具有辨別顏色的能力。圓錐細胞又可分三種,分別對紅、綠、藍三種光線的刺激最為敏感。19世紀英國的楊格和德國的赫姆霍爾茲兩位科學家提出了“三色理論”。例如,當一束黃光射入眼睛,落在視網膜上時,就刺激“感紅”和“感綠”兩種圓錐細胞,並產生黃色的感覺。根據同樣的道理,如果紅、藍兩種圓錐細胞都受到刺激,就產生品紅色的感覺。如果綠、藍兩種圓錐細胞都受到刺激,就產生青色的感覺。白色感覺是三種圓錐細胞都受到相同刺激的結果。相反,如果這三種圓錐細胞都缺乏刺激,就產生黑色或灰暗的感覺。美國生物物理學家赫區特進一步用各種顏色的“濾色片”做了一個簡單而有趣的實驗。所謂“濾色片”,就是隻發給某一波段的光“通行證”,而把其他波段的光都“過濾”——吸收掉。他在一隻眼睛上放一塊綠色“濾色片”——隻讓綠光通過,在另一隻眼睛上放一塊紅色“濾色片”——隻讓紅光通過。如果隻睜開一隻眼睛,他就隻能看到紅色或者綠色;如果同時睜開兩隻眼睛,他看到的正好是黃色。另一種叫“圓柱細胞”,分布在視網膜邊緣,隻管周邊視野和在微弱光線下看東西,但不能辨別顏色。因此,在黃昏或黑夜降臨的時候,一切景物都失去了原來的色彩,變成一片灰黑色。進一步研究表明,圓柱細胞內的感光物質叫“視紫紅質”,是由維生素A與一種蛋白質合成的。在感光過程中,一方麵,由於視紫紅質的“光化反應”,產生能量,刺激視神經,把景物的圖像傳送給大腦,這叫作“暗適應”。另一方麵,視紫紅質也分解而不斷消耗維生素A,如果消耗過多或者得不到補充,夜間就會看不清東西,這叫得了“夜盲症”。但是由於視紫紅質會反射掉波長大於600毫微米的紅光,因而夜晚在紅光照射下可以長時間工作而不影響視力。這就是機場上夜晚都開紅燈、醫院X光室常用紅燈照明及其工作人員常戴紅色鏡片眼鏡的原因。
趣聞逸事
馬略特的發現
馬略特是17世紀時的一個法國科學家,在他進行的科學研究裏,有過這樣一件趣事。1668年他向法國皇帝路易十四報告,說是自己發現了人眼的秘密。因為他說得很離奇,人們一致要求他在公眾麵前試一試。於是馬略特找了兩個人,要他們麵對麵站好,彼此間相隔是2米,伸直右手並向上側舉。然後,命令他們閉上各自的左眼,又各用右眼盯住對方的右手掌。怪事出現了,他們都發現對方沒有頭,隻留下了個身子。路易十四的大臣們對此很感興趣,要馬略特講一講這是怎麼回事。馬略特告訴他們,在視網膜上,有很小一點是沒有感光細胞的,一旦外來光線正好射到這一點——盲點上,就引不起感覺,人也就看不見發射(或反射)這光線的物體。在上述的實驗裏,由於兩人的頭部反射到對方眼睛裏去的光線正巧落在盲點上,因此兩人看不到對方的頭部,隻看到了對方的身子。