为什么日出和日落时天空呈现红橙色？
雅加达 – 当太阳升起或落下时，周围的天空颜色似乎会变成橙色或红色。这是为什么呢？ 威斯康星大学麦迪逊分校气象学讲师 Steven Ackerman 解释说，太阳升起和落下时天空呈现橙色或红色是由于散射现象造成的。在这种现象中，大气中的分子和小颗粒会改变太阳光线的方向，从而使其散射。 阿克曼解释说，散射会影响来自天空的光线的颜色。但具体细节则取决于光线的波长和粒子大小。 日落时的橙色天空 宾夕法尼亚州立大学 (PSU) 气象学教授 Jon Nese 在其校园网站上解释说，阳光由彩虹色光谱组成。太阳光谱从最长到最短的波长顺序为红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、明度和紫色。 日出和日落时太阳位置最低或最接近地平线。此时，红光、橙光和黄光等波长最长的光谱可以穿过大气层。 同时，波长较短的可见光在日出和日落时进入大气层时会被吸收，导致那时的天空不呈现蓝色或略带蓝色。 内塞说：“当光谱中紫色和蓝色端的短射线向任何方向弯曲时，它们都无法到达我们的眼睛，而橙色和红色波长则主导我们对天空颜色的感知。” 晴朗天气里的蓝天 但是当太阳出现在晴朗的白天天空中最高点时，光线最直接地到达我们，途中穿过的大气层较少。太阳的高位置减少了散射效应。 阿克曼说，在明亮的白天，太阳的位置使得蓝光和靛蓝光比光谱中的其他颜色光更容易被空气中的分子散射。 然而，靛蓝光的波长较短，意味着大部分光都被大气吸收，无法被肉眼看见。 “由于太阳在地平线上的位置较低，因此太阳光在日落和日出时穿过的空气比白天太阳在天空中的位置更高时要多。大气层越宽，靛蓝和紫色可见光需要散射的分子就越多，才能被眼睛看到，”阿克曼在威斯康星大学麦迪逊分校网站上说道。 “如果路径足够长，所有的蓝光和靛蓝光都不会引起人们的注意。与此同时，其他颜色的光可以继续传播，直到到达人们的眼睛。这就是为什么日落的颜色往往是黄色、橙色和红色，”他解释道。 观看视频“太阳已经直射天房，是时候调整朝拜方向了！” （二/二） 1717478471 #为什么日出和日落时天空呈现红橙色 2024-06-04 05:00:00
世界上第一个用于医疗过程中高光谱成像的刚性内窥镜系统
高光谱成像 (HSI) 是一种最先进的技术，可以捕获和处理给定电磁频谱的信息。 与捕获特定波长光强度的传统成像技术不同，HSI 收集图像中每个像素的全光谱。 这些丰富的光谱数据可以根据其独特的光谱特征来区分不同的材料和物质。 近红外高光谱成像（NIR-HSI）作为一种分析物体成分的无损技术，在食品和工业领域引起了极大的关注。 NIR-HSI 的一个值得注意的方面是超千纳米 (OTN) 光谱，可用于有机物质的识别、浓度估计和 2D 图创建。 此外，NIR-HSI 可用于获取身体深处的信息，使其可用于隐藏在正常组织中的病变的可视化。 人们已经开发出各种类型的 HSI 设备来适应不同的成像目标和情况，例如用于显微镜下成像或便携式成像以及密闭空间内成像。 然而，对于 OTN 波长，普通可见光相机会失去灵敏度，并且只有少数商用镜头可以校正色差。 此外，有必要为便携式NRI-HSI设备构建相机、光学系统和照明系统，但目前还没有报道能够通过刚性范围采集NIR-HSI的设备，这对便携性至关重要。 现在，在一项新的研究中，由东京理科大学 (TUS) 的 Hiroshi Takemura 教授领导的研究小组包括来自 TUS 的 Toshihiro Takamatsu、Ryodai Fukushima、Kounosuke Sato、Masakazu Umezawa 和 Kohei Soga，以及来自 TUS 的 Hideo Yokota RIKEN 以及来自大加那利岛拉斯帕尔马斯大学的 Abian Hernandez Guedes 和 Gustavo M. Calico 最近开发了世界上第一个能够进行从可见光到 OTN 波长的 HSI […]
微型成像设备可以推进胃肠道癌症的检测
胃肠癌 (GC) 是最常见的癌症形式之一，占全球所有癌症死亡人数的三分之一。 早期诊断是降低GC相关死亡率的有效方法，而内镜筛查已被证明是检测潜在恶性肿瘤的极好方法。 为了让尽可能多的人受益于筛查项目，所使用的成像系统的制造和操作成本应该低廉，但又足够准确，以实现低漏诊率。 为了实现这一目标，科学家们一直在尝试不同的成像方式。 其中，空间频域成像（SFDI）是区分健康组织和恶性组织的一种有前景的技术。 在 SFDI 中，重复的 2D 光图案被投射到目标区域。 通过检查反射光图案的强度，可以获得有关所研究组织的光学特性的信息，从而揭示癌性病变的存在。 尽管这种成像方式简单且经济实惠，但当前的 SFDI 系统体积太大，无法安装在标准内窥镜中，限制了它们在 GC 筛查中的使用。 在此背景下，诺丁汉大学的研究人员 Jane Crowley 和 George Gordon 最近开发了一种创新的 SFDI 设备，该设备显示出胃肠内窥镜应用的前景。 他们的研究发表在 生物医学光学杂志可以帮助普通人群更广泛地获得GC筛查。 本研究的一个主要挑战是找到一种方法，以方便且经济高效的方式生成执行 SFDI 所需的光图案。 现有系统不适合胃肠道中的常规内窥镜部署，因为它们要么使用基于数字微镜设备的投影仪，这种投影仪成本高昂且无法充分小型化，要么使用光纤束在有限的波长组下产生低质量图案，并且只记录低分辨率图像，或者使用不够灵活的刚性内窥镜。” 简·克劳利，诺丁汉大学 为了克服这些问题，研究人员设计了一种超小型 SFDI 系统，该系统使用定制的光纤束作为投影仪。 光纤束由七根光纤组成，可以独立耦合到不同波长的激光源。 通过将给定波长的单个激光馈送到两根不同的光纤，人们可以利用干涉现象将二维正弦图案投射到目标组织上。 可以通过选择不同的光纤对来调整所得图案的空间特性，并且可以同时投影由最多三种不同波长（例如绿色、红色和蓝色）组成的图案。 通过将这种投影方法与超小型相机（1 毫米 x 1 毫米）相结合，研究人员开发了直径仅为 3 毫米的原型 SFDI 系统。 此外，使用跟踪投影正弦图案中的相位偏差的定制算法，他们成功地减少了捕获的吸收和散射剖面中的噪声。 使用模仿健康组织和癌组织光学特性的组织模型进行的实验表明，所提出的设备可以在两种组织类型之间提供出色的对比度。 更具体地说，检测鳞状细胞癌的特异性和敏感性值估计超过 90%，与当前医疗器械的临床标准相当。 研究人员表示，所提出的系统可以进一步小型化，直径小至 1.5 […]
促进毛发生长和皮肤再生的低强度光疗法
LLLT：有效的光疗LLLT 在皮肤再生中的应用LLLT 在头发生长中的作用LLLT 的轻微副作用参考 进一步阅读 低强度光疗法 (LLLT) 是一种非侵入性技术，旨在促进组织再生和修复。1 有趣的是，这种疗法在毛发生长和皮肤再生方面显示出显着的功效。 图片来源：Evgeniy Kalinovskiy/Shutterstock.com LLLT：有效的光疗 LLLT 是一种光疗技术，也称为光生物调节。 在这项技术中，生物组织主要暴露在激光下以产生治疗效果。 这种光生物调节方法利用光子来改变生物活性。2 LLLT 使用相干光源（例如激光）和非相干光源（例如发光二极管-LED）。 对于特定应用，两种光源可以联合使用。 由于生物组织的光学窗口约为 650–1200 nm，因此 LLLT 中使用波长范围为 600 至 950 nm 的红光或近红外光。1 LLLT 需要产生单一波长的光，而不发出任何热量、振动或声音。 1963 年，Leon Goldman 首次揭示了激光在皮肤病学中的有效性。3 1967 年，激光医学先驱 Endre Mester 观察到激光疗法可以改善正在接受癌症治疗的小鼠的毛发生长。4 多年来，LLLT 已被应用于减轻炎症和疼痛并增强组织修复过程。 它还被用于防止组织损伤并促进神经和组织再生。 LLLT 在皮肤再生中的应用 尽管消融和切割等传统激光疗法需要高光强度，但 LLLT 与皮肤组织暴露于低水平的红光和近红外 (NIR) 光有关。 低强度光照后，皮肤细胞中的线粒体发色团吸收光子。 随后，电子传递系统被活性氧（ROS）水平增强、三磷酸腺苷（ATP）一氧化氮释放和多种信号通路激活所触发。 这会导致皮肤组织的血流量增加。5 近年来，LLLT越来越多地用于银屑病、炎症性疾病的美容治疗。 粉刺、疤痕和细皱纹。 […]