潜水员在水下被海鳗咬伤,他流的血竟变成了绿色!原因是……

在神秘而广袤的海洋深处,潜水员们凭借勇气与专业装备,探索着那片迷人的未知领域。然而,水下世界并非总是平静祥和,危险随时可能降临。想象一下,一名潜水员在悠然探索海底奇观时,突然遭到海鳗的凶猛攻击,伤口处涌出的鲜血竟不是我们熟悉的红色,而是诡异的绿色。这看似科幻电影中的情节,却是真实发生的事件。那么,究竟是什么原因导致了这种违背常理的现象呢?

绿色血液之谜

从科学的角度来看,正常情况下,人类的血液富含血红蛋白,其中的铁离子与氧结合后呈现出鲜艳的红色。在日常生活中,我们所见到的血液颜色就是这种红色的不同表现,无论是动脉血的鲜红色,还是静脉血的暗红色,本质上都是血红蛋白与氧结合状态不同导致的。那么,在水下为何会出现 “绿血” 现象呢?

我们得知道,不管什么颜色,都是从眼睛看到的。中学的物理课告诉我们,我们看到的任何物体都是因为光反射到我们的眼睛里。红色血液之所以呈现红色,是因为它吸收了其他光谱,反射了红光。

在深海下,红色血液看起来是绿色的现象并不是因为血液本身颜色的改变,而是由于水下特定的光线条件和人类视觉感知的方式所致。

这里涉及到几个主要的因素:水对光的吸收特性、人眼对颜色的感知机制以及血液的颜色反射。

水能够吸收不同波长的光线,但这一吸收作用对不同颜色的光波长有着不同的效果。在水中,光的吸收主要是由水本身和其中溶解的物质(如有机物和矿物质)以及悬浮颗粒导致的。

太阳光线进入水后,红光因其较长的波长,其能量较低,更易被水中的分子和其他物质吸收,转化为热能,而不是继续向前传播。这意味着,在一定深度以下,大部分红光已经被水吸收,而蓝光和绿光这类短波还能穿透。

人类视觉感知颜色是通过眼睛中的视网膜上的锥状细胞来实现的,这些细胞对不同波长的光敏感。在正常光照下,人眼能够感知到各种颜色。然而,在只有蓝光能够到达的深海环境中,缺乏足够的红光,这会影响我们对颜色的正常感知,红色在深海中很难被正常观察到。

除此之外,我们还得知道,人血的漫反射率。科学家发现,在自然光下,人的血液不仅反射红光(大部分),还微微反射了一些绿光,如下图所示。

人血的漫反射率,血细胞比容为 33%,氧饱和度为 100% 图源:Christopher S. Baird

所以,在深海里,在缺少红色光源的情况下,血液看起来是绿色的。

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