牛肉横切面出现绿色荧光的原理分析
牛肉横切面上的绿色荧光
近日,微主一直在分析牛肉横切面出现绿色荧光的原因,试图从光学的角度给予定量的解释。
牛肉横切面示意图
原来,牛肉的横切面的肌纤维紧密排列,形成周期性的空间分布,类似反射光栅。当有光照射到牛肉横切面上时,每条肌纤维断面的衍射光相互干涉,将形成明暗相间的彩色条纹。
光路示意图
当相邻两束平行的衍射光的光程差为某种颜色的光的波长的整数倍时,在出射方向上就会看到切面呈现对应的颜色。即
衍射方程
光栅衍射图样
荧光灯光谱
观察荧光灯的光谱可以发现,照明常用的荧光灯发出的光主要有绿光、红光和蓝光三种成分。
人眼的视见曲线
而且观察人眼的视见函数曲线可以发现,人眼对绿光最为敏感,对红光和蓝光不敏感。
如果牛肉的横切面呈现蓝色,由于蓝光相对较弱,人眼对蓝光又不敏感,所以很难发现。
如果牛肉的横切面呈现红色,虽然红光相对较强,但是人眼对红光不太敏感,再加上熟牛肉的本色就是暗红色,衍射产生的红色亮条纹在牛肉暗红色的背景下,对牛肉的色泽反而起到了美化的作用,很难引起人们的注意。
如果牛肉的横切面呈现绿色,由于绿光在荧光灯发出的各种色光中占比最高,人眼对绿光又最为敏感,再加上熟牛肉的本色就是暗红色,绿色是红色的补色,绿色在红色的背景显得更为鲜明,因此更容易被人们发现。
更为重要的是,食物上呈现绿色,会让人们与食物的霉变相联系,引发人们对食物卫生状况的警觉,从而更容易发现牛肉横断面上由于反射式光栅衍射而产生的绿光。
这才是人们偶然在牛肉横切面上看到绿色荧光的真正原因。
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