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星期五, 2010年 8月 06日

「佛光」

早前报载在飞机上拍摄到「佛光」,又名「彩光环」。下图是我年前在云南上空拍到的「彩光环」,可见飞机的影子投在云上,而影子被光环围绕,蓝色光环在内,红色光环在外。世界其他地方甚至曾观察到主光环被三至四个更大光环围绕的「彩光环」景象。

图一     彩光环
图一      彩光环


这些光环是光进入水滴内折射及反射后产生 (云亦是由水滴组成的)。光环直径与水滴大小有一定关系,直径愈小,水滴愈大。

图二     水滴对光线所起折射及反射作用

图二      水滴对光线所起折射及反射作用


上图显示光线自水滴边沿进入,作两次大约 83 度角反射后,再循水滴边沿作 180 度反方向离开。

这现象不一定在飞机上才可拍摄到。有时身处高地,云层位于脚下,而太阳在背后把你的影子投到云上,也可能会看到你头部的影子出现「彩光环」内。它独特之处是假如有伴同行,同伴的影子并不会出现在你看到的彩光环内。这可能是「佛光」名称的由来。

光线循直线前进,进入眼帘成像的观察,由来有自。早于中国战国时代,墨子谈到光线成像时说 : 「光之人,煦若射。下者之人也高,高者之人也下。足蔽下光,故成景于上;首蔽上光,故成景于下。」

意思是,光线射在人身上,源自发光体向四面发射。由下方射出的光成像于上,上方则反在下。用头或脚分别掩蔽光源,效果相同。

这光线概念没有在国内进一步发展,原因不明。历史上,要到数个世纪后,出生于现今伊拉克南部城市巴士拉的大科学家阿耳.哈曾(965 - 1039 年),首先用实验证明成像原因。他指出是光射在物体后反射,反射光进入我们的眼睛后,在脑中形成影像。

图三     阿耳.哈曾 (965 – 1039 年)

图三      阿耳.哈曾 (965 – 1039 年)


除光学以外,阿耳.哈曾涉猎极广,著作等身。其真知灼见,影响后世超过五百年。他的「光学论」一书,大大影响早期科学方法,提出对光学及视觉科学的革新创见,其重要性与牛顿(1643 – 1727 年) 的「数学原理」并列。

下次出外,不妨多留意大自然四周,说不定会看到更多有趣的现象。



李本滢


参考 :
(a)   Atmospheric phenomena - Readings from 'Scientific American', W.H. Freeman and Co., 1980.
(b)   A Field Guide to the Atmosphere, V.J. Schaefer and J.A. Day, Houghton Mifflin Co. Boston (1981).
(c)   'Scientific American', September 2001.
(d) 「科学,从好奇开始」,郭中一着,文经社 (中国台湾) 2005年出版。
(e)   维基百科。


最近修订日期: <2013年9月27日>