为什么猫的眼睛能发光?
其实猫的眼睛本身并不会发光,而是因为猫眼的结构和人的不一样,猫的眼睛背后有一个镜子般的反射结构叫反光膜(或称反光层、反光盘), 可以强烈地反射光线, 因此夜晚光从猫眼中反射时,看起来就像眼睛在发光一样其实这是跟发光完全不同性质的光学现象, 严格说来应该叫反光,类似于闪电而不是发光。而且猫眼也不能真正的自己发光。因为根据热力学第二定律, 一个系统内的能量不能自动的转化成单一方向的能量释放, 否则就是违背熵增原理。
其次, 一个系统从外界吸收能量, 进入该系统内(可理解为转化为内能), 再通过光的形式释放出同等的的能量(可理解为全部内能转化为光能), 完全没有热能散失, 这样的能量转化过程完全可逆, 也违背了熵增原理。
而所谓的生物发光(冷光), 其原理是生物体内消耗化学能驱动生化反应, 使荧光物质合成, 在氧气存在下荧光物质氧化产生的能量, 直接传递给发光物质, 使其从基态(能量低的状态)转化到激发态(能量高且不稳定的态, 可类比成被“激怒”的状态), 激发态极不稳定, 迅速转化回基态, 以单色光的形式释放能量从而发光, 该转化过程不可逆, 熵增加, 符合热力学第二定律。
我们常常看到的猫的眼睛在夜间有“反光”其实是光线在视网膜后方的脉络丛上反射回来的光,而猫捉老鼠通常是在黄昏或者黎明,也就是说它们主要是在弱光下活动,为了更敏锐的捕捉到周围的微弱光线,动物进化出了一些特殊构造---形成脉络丛,增加了对光的反射,更多的光线传递到相对较少的视细胞,增强了在弱光下的感光能力,猫是典型的弱光下活动的动物,因此它们的脉络丛更加明显,在夜间光线的映照下会显得更加明亮。