Поляризация света в атмосфере
Когда мы смотрим на безоблачное полуденное небо, нам кажется, что мы внутри безупречного голубого купола. Для многих животных, в особенности членистоногих, это, однако, выглядит совершенно иначе. Голубизна неба возникает вследствие рассеивания солнечного света пылевыми частицами в верхних слоях атмосферы, это рассеивание поляризует свет. Степень поляризации света, достигающего фоторецепторов, зависит от угла между направлением взгляда и направлением поступающего солнечного излучения. Чем больше этот угол, тем сильнее достигающий глаза свет поляризован. То есть, лучи света, достигающие глаза параллельно направлению поступающего излучения - не поляризованы, тогда как лучи, поступающие под прямым углом к этому направлению в идеале поляризованы на 100%. В реальных условиях атмосферная турбулентность и многочисленные другие факторы уменьшают максимальную поляризацию света до уровня не более 75 -80%. Тем не менее, по мере движения солнца по небосводу в течение дня паттерн поляризации постоянно меняется ( рис. 20.2 ). Рассеивание света также зависит от его длины волны. Расчеты показывают, что хотя поляризация вследствие молекулярного рассеивания ( рассеяние Рэлея ) намного сильнее на коротких волнах (откуда голубизна неба), более длинноволновое инфракрасное излучение имеет намного больше шансов поляризоваться атмосферными частицами (откуда красные восходы и закаты).
Эти физические факты означают, что, хотя мы этого видеть и не можем, голубой купол неба для тех, кто в состоянии это заметить, сильно дифференцирован. Эта дифференциация содержит информацию, которая можт использоваться и используется фоторецепторами многих животных. В частности, она используется в определении направлений и, вероятно, важна для повышения остроты зрения.
Смотрите также:
