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170年未解科学之谜被解开奥秘穿越相片终究怎样拍出的

2020-04-05 18:08:13  阅读:7989 作者:责任编辑NO。魏云龙0298

上图这张相片是由Edmond Becquerel拍照于1848年的一批彩照中的一张,是全世界第一张彩照,看似很一般的一张相片,却充满了奥秘,是科学界170年来的未解之谜,它究竟怎样拍出来的?你看出这张相片哪里不合理了么?

没看出来?那假如我告知你,五颜六色照相技能由法国闻名物理学家Gabriel Lippmann在1886年创造,直到1891年,这项技能才得到运用,你应该发现这张相片的不合理之处了吧?在五颜六色照相技能创造的38年前,Edmond Becquerel是怎样拍出一批如此五光十色的彩照?

这批相片并非一般的景象相片,而是Edmond Becquerel在1848年拍照的太阳光谱照,所以它们不仅是照相界的未解之谜,也是科学界的未解之谜。曾有人置疑它们是拍好后人为上色的或是结构色( structural colour),但研讨证明并非如此,而至于它究竟为什么是五颜六色的,则困扰了科学家170年之久,成为了科学界一个长达170年的未解之谜,莫非真的有人穿越回去教Edmond Becquerel怎样拍五颜六色相片么?

科学家明显不会承受这样的解说,总算在170年后研讨理解了这种相片究竟是怎么拍出的,答案看似难以承受,但却是现实,这张彩照背面的隐秘是:银纳米粒子巨细不同。下为研讨成果论文截图:

物体的色彩一般由2种方法发作:一种便是颜料,颜料分子吸收特定波长的光,这让使事物看起来色彩鲜艳;第二种便是结构色( structural colour),又称物理色(physical colour),在一些昆虫身上能够观察到这种原理发作的色彩,昆虫体壁上有极薄的蜡层、刻点、沟缝或鳞片等纤细结构,使光波发作折射、漫反射、衍射或干与而发作的各种色彩,比方甲虫体壁外表的金属光泽和亮光便是典型的结构色。

但这些1848年的彩照并非上述两种传统色彩原理发作的,既不是后期人为上色,也不是相片的银层导致光波折射、漫反射、衍射后呈现结构色。最近,巴黎天然历史博物馆的维克托·德·西乌夫(Victor de Seauve)和他的搭档们运用最新技能重新研讨了该相片。

首要,他们运用X射线光谱剖析,发现整个感光层(整张相片)和有色区域具有相同的化学成分,所以不可能是人为后期上色。然后,他们运用电子显微镜查看了整个感光层,成果也没有找到能发作结构色的特别结构:”外表和内部都没有一点周期性结构,这证明了这些色彩不可能由光的分散发作,不可能是结构色。“

最终,他们发现隐秘隐藏在银纳米颗粒的巨细中:”它们的方向和形状在一切色彩区域都是相同的,可是它们的巨细散布不同。”研讨人员发现,在黄色图画区域中,银颗粒尺度较小,大部分都在5到25纳米之间,只要少数的在25纳米和45纳米之间。而在赤色图画区域,一切大于30纳米的银颗粒都完全消失了,只要小于30纳米的银颗粒存在。至于蓝色,则存在着最高的纳米银密度。因为这些不同尺度的银颗粒呈规则的散布,导致了感光层吸收光线的方法不同,因此会呈现色彩。

De Seauve和他的搭档解说说:“这些成果使咱们也能够推测出拍照原理,入射光依据能量等级不同在银颗粒中发作不同的特定振荡,这些振荡,即所谓的等离激元,使一些银颗粒分解成较小的单元,而另一些则交融在一起构成较大的颗粒,最终发作了彩照。”并且,这定论并非单纯的理论剖析成果,研讨人员最终还依据Becquerel的记载剖析了他运用的资料,成功地重建了拍摄进程,也拍出了差不多的彩照。

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