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血液明明是紅色,為什么血管呈現(xiàn)藍(lán)綠色?

北京科學(xué)中心
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北京科學(xué)中心(北京青少年科技中心)科普號(hào)
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回想起打點(diǎn)滴的過程,想必各位小伙伴都有些心有余悸吧。特別是對(duì)于手背肉厚看不清血管的小伙伴,負(fù)責(zé)打針的護(hù)士會(huì)用橡皮筋勒住手腕,迫使血管在手背上突起,再捏著著針頭把它緩緩扎進(jìn)血管里。

到這一步,難言的壓迫感一定會(huì)讓不少人別過頭去,心理素質(zhì)強(qiáng)的則會(huì)直視全程,至于個(gè)別心大的狠人,能把護(hù)士姐姐都給瞪得手抖,當(dāng)針頭插入,血液因?yàn)檠獕毫魅雽?dǎo)管時(shí),說不定還會(huì)盯著那暗紅的血液,好奇的想:我的血明明是紅色,可這血管咋會(huì)是藍(lán)綠色的呢?

來源丨aijiutop.com

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血管的藍(lán),和光有關(guān)

我們的血管位于皮膚下方較深處,當(dāng)光穿透我們的表皮時(shí)會(huì)發(fā)生瑞利散射,波長(zhǎng)較短的藍(lán)光會(huì)被大量反射,而波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅光則能長(zhǎng)驅(qū)直入進(jìn)入血管更深處直到被吸收掉,由于紅光被吸收,藍(lán)光的反射也就愈發(fā)明顯。

當(dāng)然,如果血管分布在較淺的表皮下(約0.5mm深度),此時(shí)再被陽(yáng)光照射,血管就會(huì)忠實(shí)地反映出它原本的鮮紅色,比如兔子耳朵上面的血管。

眾所周知,光是一種電磁波,具有不同的波長(zhǎng)和頻率,處在人眼能夠感知的頻率范圍內(nèi)的光波被稱為可見光,人體的視錐細(xì)胞和大腦神經(jīng)能夠?qū)⒉煌l率的可見光處理成不同的顏色,這也是我們能夠識(shí)別顏色的原因。

來源丨維基百科

如果把太陽(yáng)光進(jìn)行分解,就能看見彩虹,根據(jù)彩虹的顏色分布,我們可以簡(jiǎn)單地看出可見光頻率和波長(zhǎng)的規(guī)律,越靠近紅光,光的波長(zhǎng)就更長(zhǎng),頻率也更低,越靠近紫光,光的波長(zhǎng)就越短,頻率更高。

來源丨維基百科

當(dāng)光在不均勻介質(zhì)中傳播時(shí)(如大氣)會(huì)發(fā)生散射,如果這些介質(zhì)微粒的直徑小于光的波長(zhǎng),光會(huì)發(fā)生瑞利散射——微粒會(huì)將光向四面八方散射,其反射強(qiáng)度與波長(zhǎng)的四次方成反比。也就是說,相較于波長(zhǎng)更長(zhǎng)的紅色光,波長(zhǎng)更短的藍(lán)色光會(huì)發(fā)生更強(qiáng)烈的瑞利散射。天空之所以是藍(lán)色就是由于大氣分子散射了大量藍(lán)光,不是紫色則是由于人眼對(duì)紫色光不敏感。

那么這和血管有什么關(guān)系?

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色彩恒常性

以上介紹了反射光對(duì)于物體顏色的影響,但一個(gè)物體的具體顏色實(shí)際上還會(huì)受到人腦色覺處理機(jī)制的巨大影響。經(jīng)常接觸攝影的小伙伴肯定都知道,相機(jī)擁有一個(gè)叫做白平衡的功能,能夠結(jié)合我們給相機(jī)設(shè)置的色溫值來平衡照片中的白色,以還原物體本來的顏色。

人體的色覺處理機(jī)制同樣具備這個(gè)功能,且精度更高更準(zhǔn)確。當(dāng)正常的白光照射在物體上時(shí),物體呈現(xiàn)出來的顏色,我們稱為固有色,而如果有其他顏色的光源照射在物體上,我們的大腦仍能迅速地分辨出這個(gè)物體的固有色,我們對(duì)物體顏色的判斷基本不受照射光源的顏色的影響,這個(gè)神奇的現(xiàn)象叫做色彩恒常性

就如下圖被藍(lán)綠色光照著的草莓,如果遮住其他部分你會(huì)發(fā)現(xiàn)草莓會(huì)在這種情況下呈現(xiàn)灰色,但如果結(jié)合整體環(huán)境,你就能立即判斷出草莓原本的紅色。色彩恒常性是人類經(jīng)過數(shù)十萬年的演化而獲得的能力,它能夠幫助我們迅速地識(shí)別當(dāng)前所處的環(huán)境,免受特殊光照條件下物體表面顏色的迷惑,大大提高人類的生存能力。

被藍(lán)綠光照射的草莓我們依舊能分辨出它是紅色

來源|知乎

但這個(gè)能力并不是十全十美,當(dāng)光照條件過于極端,或者周圍環(huán)境的光照信息缺失時(shí),它就很容易讓我們陷入誤區(qū),最典型的例子莫過于前幾年互聯(lián)網(wǎng)上讓無數(shù)人爭(zhēng)得面紅耳赤的黃白/藍(lán)黑連衣裙。

來源|網(wǎng)絡(luò)

可以告訴各位小伙伴的是,根據(jù)照片提供者的說明,這條裙子在正常白光的照明條件下的固有色是藍(lán)黑色,而在照片里,強(qiáng)烈的黃色燈光直接讓連衣裙失去了原本的顏色,同時(shí)由于連衣裙占據(jù)了整張照片,周圍環(huán)境的照明條件缺失,色恒常機(jī)制缺少整體環(huán)境的光照參考,導(dǎo)致無數(shù)人判斷失誤,堪稱大型世界觀崩塌現(xiàn)場(chǎng)。

色恒常機(jī)制讓我們知道物體的顏色還與其周圍環(huán)境的光照條件相關(guān),回到藍(lán)色血管,皮膚底下密布的血管與周圍的組織密不可分,周圍組織反射的光線會(huì)對(duì)人體的色彩恒常性機(jī)制產(chǎn)生巨大干擾,所以血管才會(huì)在我們眼中呈現(xiàn)出藍(lán)綠色。

古人云耳聽為虛,眼見為實(shí),可如今隨著科技和社會(huì)的發(fā)展,這句話顯得越來越靠不住了,今天在了解人體部分的視覺機(jī)制后,更是知道即便只是盯著一張不會(huì)說話的照片,哪怕看到的只是一條普普通通的裙子也會(huì)遭到眼睛的欺騙,欲哭無淚了有沒有?

評(píng)論
傳承解惑
大學(xué)士級(jí)
色彩恒常性是人類經(jīng)過數(shù)十萬年的演化而獲得的能力,它能夠幫助我們迅速地識(shí)別當(dāng)前所處的環(huán)境,免受特殊大大提高人類的生存能力。
2023-04-28
中國(guó)科普N
大學(xué)士級(jí)
學(xué)習(xí)到,色恒常機(jī)制讓我們知道物體的顏色還與其周圍環(huán)境的光照條件相關(guān),回到藍(lán)色血管,皮膚底下密布的血管與周圍的組織密不可分,周圍組織反射的光線會(huì)對(duì)人體的色彩恒常性機(jī)制產(chǎn)生巨大干擾,所以血管才會(huì)在我們眼中呈現(xiàn)出藍(lán)綠色。
2023-04-28
飛翔的小山竹
學(xué)士級(jí)
人體的視錐細(xì)胞和大腦神經(jīng)能夠?qū)⒉煌l率的可見光處理成不同的顏色。
2023-04-28