紅色鏡片為何能保護眼睛?你知道嗎?浦肯野現象來解釋!

在近期各地授課過程中,很多同學對一個題目都存在一定的疑問,即紅色眼鏡能使人較早進入暗適應,並起到保護眼鏡的作用。很多同學在實際解題的過程中,覺得這個和暗適應似乎沒有什麼關聯,其實這是心理學上的一個特殊的現象,叫做浦肯野現象。

紅色鏡片為何能保護眼睛?你知道嗎?浦肯野現象來解釋!

1.基本原理

浦肯野現象,亦稱浦肯野效應,由捷克學者浦肯野(Jan Evangelista Purkinje,1787-1869)首先於1825年發現。係指在不同的適應狀態下對有色光的視覺靈敏度不同的現象。具體說就是當人們從錐體視覺(錐體細胞,基本分佈於視網膜中間的凹處,主要是感色的功能和視覺功能)向杆體視覺(杆體細胞,多分佈於視網膜的邊緣部位,有較高的光感度,但不能精細的做出空間分辨,且不能感知色覺)轉變時,人眼對光譜的最大感受性將向短波方向移動,因而,出現了明度不同的變化。

在明適應時對紅色和橙色看起來較亮,而在暗適應時則對藍色光看起來較亮。從劃出的光譜亮度曲線來看,明適應時的極值在該曲線的560納米左右,而暗適應時其極值則推移到510納米。這是因為明適應時視錐細胞起作用,而隨著逐漸暗適應變為視杆細胞起作用的緣故,這種現象是二元學說的有力證據。

2.核心結論

(1)在明適應條件下,紅色、橙色光線看上去比藍色、紫色的花更加鮮豔;

(2)在暗適應條件下,則相反,藍色、紫色的花看上去要比紅色、橙色的花朵比更加鮮豔,而紅色的花朵看上去會比較暗淡;

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3.實踐應用

(1)消防員使用紅色眼鏡能夠提前進入暗適

消防員在出勤執行任務的時候,需要衝入火場進行救援,期間可能出現大量的低光照環境,可能造成局部搜索不全,導致不能及時救援的情況。而人的暗適應需要的時間較長,一般要30-45分鐘才完成整個暗適應過程,為了提高暗適應的效率,一般消防員會在途中帶上紅色眼鏡,來提前進入暗適應。其原理在於,人眼在夜間對紅光的感受性偏弱,而紅色眼鏡隔絕了其他顏色的光線,只讓紅色光線通過,也就是人只能看到紅光,此時人的感受性是偏弱的,因而實質上進入了低亮度環境,因而在提前進入了暗適應狀態,等消防員進入火場的各種斷電的暗室的時候,人眼的感受性由於已經長時間處於低亮度環境而進入了暗適應的狀態,進而比沒有帶紅色眼鏡的人,視覺感受性顯著更強。

(2)夜間開車或作業,帶紅色護目鏡

首先,夜間作業或開車由於長時間處於低亮度的暗環境,會使人進入暗適應,視覺感受性會顯著提升。而此時一旦遇到強光刺激,尤其是帶有明顯藍光的強刺激會造成視網膜在感受性極強的情況下,刺激強度突然超出感覺上閾限(有些感覺的感覺閾限分為感覺上閾限和下閾限),造成瞬間曝光性的炫目感,甚至是短暫失明,即便只有1-2秒的反映時間,也可能造成車毀人亡的重大交通事故。這也就是為什麼駕駛過程中使用遠光燈和私自改造車燈造成的重大交通隱患。而紅色護目鏡可以在將藍紫色等短波光線過濾掉,只讓紅色光線穿過,進而在兩車交會時,只看到對面射來的紅色光線,雖然亮度較大,但此時的人眼在黑暗的環境先,對紅光是不敏感的,也就是人眼對紅色光線的感受性偏低,此時同等亮度的紅光往往不會對人的視力造成明顯的影響,進而起到的護眼的作業。在一些暗室作業或電焊作業的過程中,其護目鏡的鏡片也多采用紅色或是暗紅色也是這個原理。

以上是關於浦肯野現象的基本原理及在實踐中的應用,同時上述兩個主要的應用領域也是我們教育理論考試中感受性和感覺閾限相關題目的重要出題來源,希望大家能夠深入理解並運用到各種習題中。

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