编者的话
光是万物之源,光学是人类最早着手研究的科学之一,无数光学研究者将毕生精力投入光学,才形成了现在的光学学科。
目前,中国唯一的国家级光学专业科技馆——长春中国光学科学技术馆(由长春理工大学代建代管),是一个以“科技之光·引领未来”为主题,以普及光学知识、展示光学科技成果、推动光学科技发展、促进光学科技国际合作交流为社会使命的光学科技场馆。
日前,长春中国光学科学技术馆与长春理工大学党委宣传部联合策划推出“与光同行”栏目,于周末科普一个“光学知识”,带领大家走进“光”的世界。
本期“与光同行”,讲述的是虾光现象。
虾光现象
鼓虾又名枪虾,在饮食领域叫做嘎巴虾,颜色呈泥绿色,拥有一对一大一小的虾螯,身长约5厘米,但巨大螯的长却约2.5厘米。鼓虾潜行于热带海洋的浅水区域,当鼓虾猎食时会将它的巨螯快速合上,喷射出一道时速高达100公里左右的水流,将猎物如小鱼、小蟹震慑、击晕,甚至杀死。高速水流会触发空穴现象,形成一个极微小的低压气泡,当水压回复正常,气泡自然崩裂并发出劈啪声,鼓虾因此得名。假若一群鼓虾同时闭合它们的巨螯,所发出的声量足以让潜水艇避过声纳探测器的追踪。
荷兰屯特大学研究人员利用一个每秒钟可连续拍摄40,000次的高速照相机,观察鼓虾的活动。研究发现,当鼓虾闭合巨螯产生一道高速的喷射水流,形成空穴现象,产生一个低压气泡,当气泡崩裂时,会发出高达200分贝的音量,足以震碎玻璃及杀死1.8米内的小鱼,气泡在崩裂的同时,产生发光现象,即气泡在水中发生内向爆炸,形成光及高温,科学家称这种鼓虾造成的声致发光现象为“虾光现象”。
鼓虾产生的气泡因被迅速压缩,热力无处消散,使得气泡内的温度激增至华氏8500度,并产生持续数亿分之一秒的亮光,然而因这一过程的时间太短,并没有工具可以度量出准确的时间。这道亮光用肉眼无法看到,但却是首次发现动物以这种方式发光。