从光线射程原理谈讨论远射的必要性大家都进来讨论讨论

bobhlw · 发表于 2009-4-22 15:02

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本帖最后由 bobhlw 于 2009-4-24 23:42 编辑

不知各位有没有注意到一个现象，假如你晚上站在山顶上，山脚下有一条街，灯火辉煌，那么你在山顶上绝对看的很明显,当然是高一点的山.或者如果在远处有一辆汽车的灯光把路面照亮,在很远的地方也能看见,并且很清楚,很明显,但是如果你叫一个朋友站在高山脚下用A10远射手电向上射的话你只能看到一个亮点而已（在这里指的只是不刺眼而已很淡的亮点）.虽然都能看见,如果你离城市灯光和汽车灯光（路面的）很近的话不会感到刺眼,而你离A10手电的出光口很近的话绝对会眼睛造成不可估量的伤害，可见仅仅指朝山顶射过去的光线强度的话A10手电要比城市灯光不知要强出多少倍！但为什么你站在山顶却感觉不到A10的光线强度呢？甚至站在山顶A10还要比城市灯光弱好多。。（在此仅仅讨论射向山顶的光线！）大家不要进入城市灯光多，广的误区，因为当我在山顶看的时候肯定是看城市街道上面的某一个路灯。那么当时射进我眼睛的光线就仅仅是那个路灯射过来的而已，和城市的其他灯光并没有关系，并不是等多的关系，因为对象只是其中一个，看到感到的也只是其中一个。也许有些人会问“因为城市里灯光多啊，你看他的发光面积是多么广阔”！但其实你错了，我们看到的是每一个发光单位射向山顶的光，来自各个方向，在你观察一条街的时候，同样每一个不同位置的路灯的光线都能射到山顶，也就是每一个都能射那么远，而灯多范围广，仅仅是能让我们眼睛感觉到有好多的亮点！从而在感官上形成了一条街道。而一个A10手电的在一个点上的出光强度绝对远远大于路灯在某个方向泛到山顶的光！可是到山顶的效果却是一样的。。。

bobhlw · 发表于 2009-4-22 15:03

本帖最后由 bobhlw 于 2009-4-25 00:39 编辑

现在从光线的发射原理讨论这种现象。光线作为一种特殊的电磁波，它也是一个一个波段发射出去的，通俗也就是说是一根一根一条条直线发射出去的。那么每一条光线的形成就是由于无数的光子沿着同一条直线传播而形成的，理想状态下光子的传播方向在不受到引力的话是不会改变的，决定光子传播距离的就是它辐射出来时自身带的的能量，因为在过程中它能量会不断衰减，直到无限小！假设一根钨丝导电后发光，那么它就是向各个方向射出一条条沿直线传播的光波，也就是辐射出的能量。现在回到手电聚光，从感光上来讲，聚光就意味着射程要远，但其实我们被自己的眼睛骗了！一条光线射出去，它是程一个不断衰减的下滑曲线状态，越往后那就是接近无限小。那么N条光线射出去也是程一样的状态，不断的达到无限小然后消失。。他们所通过的路程和经过的时间是一样的。假设一条光线射出时的能量为1，经过10米后能量为0.5，这条光线到100米的时候接近无限小，看不到了。N条光线朝同一个方向一起射出，到10的时候能量就为N*0.5 能量翻了N被，所以人眼感觉就比较亮。但是到100米的时候这N条光线能量还是一起接近了无限小，那么一堆无限小在一起=无限小！所以光线经过汇聚的射程是不变的，只不过当它们（N条光线）在能量衰减的过程中由于汇聚带来的密度增加使他们更强壮而已！所以这种效应就在短距离内给我们造成了射的远的假象，在人眼能感受到的距离内光强度增加罢了。所以我们的眼睛被欺骗了，从更远的距离来看，由于距离远了光能小了，假象不明显，所以就发生了上文讨论的一幕！就好比一个大炮打10公里 100大炮还是打10公里一样，声音其实也是这个原理，因为它也是由一条条波聚集组成的，加个罩罩喊得远，其实不是，只不过当声音很弱的时候将弱的都汇聚一起使其变强壮，超过了那个极限范围汇聚再好一样听不见，就不多讲声音了。。回到手电，一个远射手电的射程其实和一般的甚至一个灯泡的射程是一样的，只不过远射手电能在他聚光后所照明的范围内使得光线密度增加从而更亮而已!但射程距离没变,只是将同样射程的光线聚集到那根光柱上！所以不必指望你的远射手电能射多远，只是你的眼睛被欺骗而已。。。当然，因为人眼观察事物总是在一个部位，也就可以假设为一条直线看出去（晚上射手电时），聚光后在光柱上光强的增强也就增加了人眼直视某个事物的清晰度，那么聚光的效果是不用质疑的，的确使人看某个事物更清晰，但那只是在射程内使某一小范围内更清晰明亮，但并不代表就射的远！因为每一条光线射程并不会因为聚光而增加！也就是A10这种远射手电为什么出光口很亮极亮，但其在黑暗中能感到其光强度的距离却比不上发光强度更高但没有经过聚光的普通路灯！

bobhlw · 发表于 2009-4-22 15:03

本帖最后由 bobhlw 于 2009-6-28 20:19 编辑

对于楼下兄弟说到的人眼分辨率问题，也许也正确，就算宇宙中恒星的能量传播不会衰减，但由于其距离的增加，能量密度的确变小了，也可以用人眼分辨率来解释，所以不刺眼。手电射山顶这个问题是受到了分辨率的影响，但是将光线聚集在一起也就是变相地来克服人眼分辨率所造成的模糊甚至看不见，而且本身影响不大。既然很大程度上克服了人眼分辨率的问题，那么还仅仅是看到一小亮点或者看不见，并不是分辨率导致的光强减弱，而是A10发出的光线能量根本不能传播那么远，远了能量很低或者消失，即便经过汇聚还是不能增加射程！毕竟才3W的功率。

田野一行 · 发表于 2009-4-22 15:12

suan 沙发吗？

djdshp · 发表于 2009-4-22 15:13

从人眼的分辨极限可以解释：山脚下的A10灯杯的大小已经小于人眼的分辨极限，此时其光强度已经下降了。
人眼看东西的极限是1公里外可以分别出10厘米大小的点.，多数人还达不到这个水平。
所谓的“近距离”可以认为是：光杯成像在人眼中有几个像素（借用CCD的概念）。

bobhlw · 发表于 2009-4-22 22:37

没人顶！自顶！

djdshp · 发表于 2009-4-22 22:47

2楼的解释牵强附会，建议修改。

从单个光子来说，其穿越任意远距离能量都不会变化，只有通过和吸收两种可能。
光子能量变小，则波长必然变长。应当从光的波动性角度去探讨这个问题

白炽灯版块，春节期间还比较热闹，现在人气降低了许多

djdshp · 发表于 2009-4-22 22:51

本帖最后由 djdshp 于 2009-4-22 23:02 编辑

换一个角度考虑：夜空中，恒星显得很暗弱，但是实际上他们的光强度（成像）和太阳是一样的（同光色下）。
人眼之所以可以直视恒星，就是因为其成像的点足够小。等会我计算一下相关数据

djdshp · 发表于 2009-4-22 23:02

人眼可以分辨的极限是一公里外10厘米的点，太阳直径100万公里左右，人需要距离太阳100亿公里（地球离太阳越1.5亿公里）外，看太阳正好和能分辨的一个点一样大小，此时人无法凝视。
100亿公里以外（光子飞行近一小时），太阳的光强度逐渐降低，距离大一倍，则强度变为原来的四分之一（光强度和距离是平方关系）

秀珍菇 · 发表于 2009-4-22 23:18

对于5楼的回答，我扯一下激光（手持型），出光口很小，0.3CM~0.5CM，绝对小于你说的人眼极限10CM，难道1公里外就看不到了，估计没人敢直视吧！

平流层 · 发表于 2009-4-22 23:25

没明白你在说什么,你所说的刺眼仅仅是因为a10基本可以看成是平行光源,而平行光源汇聚在角膜上必然是一个点,必然会刺眼,实际上已经灼伤部分神经了.

djdshp · 发表于 2009-4-22 23:30

本帖最后由 djdshp 于 2009-4-22 23:32 编辑

对于10楼的回答：激光器的光很强，即使已经很远了，但光强还是人眼受不了的，这个和我所说的并无矛盾。
假设：太阳距离非常远了，此时人眼能够很舒服地直视其光芒，但这时候，我们去看一颗“视直径”完全一样大小的蓝色恒星，就会仍然感觉很刺眼。（以上解释完毕）

人眼的光路（瞳孔直径，晶状体等）决定了其极限分辨率，而眼底的视网膜细胞，正好和这个极限是想符合的，基本一个细胞对应一个点（中心区域）。
过强的光点，会灼伤细胞。

汽车杂志 · 发表于 2009-4-23 09:36

比较同意5楼

LZ说的是在有点牛角尖。

光源跟光杯的关系我看的很简单：
光杯（或透镜）把光源的“影子”汇聚在一起了。影子重叠得多了，强度足够大了，看上去就是一个光斑。

很直白的说，俺即便用两个55W的汽车远光灯，裸视的也看不清130米以外的东西。

bobhlw · 发表于 2009-4-23 13:46

从人眼的分辨极限可以解释：山脚下的A10灯杯的大小已经小于人眼的分辨极限，此时其光强度已经下降了。
人眼看东西的极限是1公里外可以分别出10厘米大小的点.，多数人还达不到这个水平。
所谓的“近距离”可以认为是 ...
djdshp 发表于 2009-4-22 15:13

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这是两个问题我指的是A10的光线出来的时候到山顶已经很弱了假如不用人眼因为会扯到分辨率而感觉到的光强减弱问题用个测光仪器灵敏度很高的那么出来就很强的A10光线到山顶以后的强度甚至不如出来就很弱不刺眼的路灯车灯那是因为他本身的每条光线就不强仅仅汇聚在一起而已就像LX兄弟说的“影子”重叠一样！。。

bobhlw · 发表于 2009-4-23 13:52

2楼的解释牵强附会，建议修改。

从单个光子来说，其穿越任意远距离能量都不会变化，只有通过和吸收两种可能。
光子能量变小，则波长必然变长。应当从光的波动性角度去探讨这个问题

白炽灯版块，春节期间还比较热闹 ...
djdshp 发表于 2009-4-22 22:47

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单个光子是这样但是一旦形成了波那么他的能量必定会随着波的传播而减少当光子能量变小波长增加是整个波的能量都会减小接近无限小直至消失。。

funder · 发表于 2009-4-23 14:03

说实话，没太明白楼主的意思

funder · 发表于 2009-4-23 14:08

又看了一下，原来是因为没有标点.......

bobhlw · 发表于 2009-4-23 14:10

换一个角度考虑：夜空中，恒星显得很暗弱，但是实际上他们的光强度（成像）和太阳是一样的（同光色下）。
人眼之所以可以直视恒星，就是因为其成像的点足够小。等会我计算一下相关数据 ...
djdshp 发表于 2009-4-22 22:51

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恒星越远传过来的光线密度就会越来越小在与其垂直的平面上形成的成像面积就越大人眼接受到的光线面积就越小也就是分辨率的问题让人看着不刺眼但那是在真空中的状态问题是现在是在地球上有空气光子在空气中传播就是不断被削减能量衰弱的过程所以我认为在地球上决定光的传播距离的是光子出来时本身带的能量而对于手电来说光子出来是的能量就是发光体本身射出的每一个光子的能量无论再经过汇聚它每一条光线的能量还是不变所以真正意义上达到无限小的射程还是不变而且即便是在真空中光子的传播还是会受到引力等各方面的影响能量还是会衰减的

bobhlw · 发表于 2009-4-23 14:29

人眼可以分辨的极限是一公里外10厘米的点，太阳直径100万公里左右，人需要距离太阳100亿公里（地球离太阳越1.5亿公里）外，看太阳正好和能分辨的一个点一样大小，此时人无法凝视。
100亿公里以外（光子飞行近一小时 ...
djdshp 发表于 2009-4-22 23:02

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用你的观点来探讨和这个问题不沾边你说的是对于人眼分辨率的问题而我说的现象的确也涉及到分辨率的问题但问题的核心不在此问题核心是经过汇聚的光线和没有经过汇聚的光线射程是一样的在山顶上看A10的确受到了分辨率的影响但事实是A10到山顶是的光线已经很弱了那是因为A10光线出来时单个光子的能量并不强而是一堆并不强的光线汇聚在了一起而一堆并不强的光线在一起的射程和不经过汇聚有什么区别？

bobhlw · 发表于 2009-4-23 14:34

没明白你在说什么,你所说的刺眼仅仅是因为a10基本可以看成是平行光源,而平行光源汇聚在角膜上必然是一个点,必然会刺眼,实际上已经灼伤部分神经了.
平流层发表于 2009-4-22 23:25

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这个有两个问题在里面一个就是前面兄弟说的分辨率的问题也就是说你离A10越近的时候他的光线密度就越高就有更多的光线进入你的眼睛范围那么你感到刺眼而越远光线密度越低也就是越散就越不刺眼另外一个问题就是光线在空气中传播能量会衰减所以越远的话能量越弱而你错了 A10不是平行光源 100米外A10光斑直径可能有2 3米而出来时只有6.5厘米这能是平行光源吗？？

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