書中，光照向物體時會被反射，光滑表面為鏡面反射，粗糙表面為漫反射，漫反射使你看到物體，因此有月亮不發(fā)光，由于反射太陽光才被看見的常識。然而研究表明，包括月亮和動物植物在內(nèi)的任何物體，無論其表面光滑還是粗糙，都會在光的照射下發(fā)光，不同物體發(fā)出的光波長不同，使你看到多彩的世界?？梢哉J(rèn)為，光照向物體時會被反射的認(rèn)識是錯誤的，事實是物體會發(fā)光，光滑表面反射光只是一種特殊情況。

光反射是光傳播方向的改變，而物體在光照下發(fā)光是物質(zhì)獲得入射光能量后的光輻射，因此這種發(fā)光的發(fā)現(xiàn)從根本上改變了對一種自然現(xiàn)象的理解，并帶來許多新認(rèn)識。這些新認(rèn)識以及物體發(fā)出的光攜帶的物質(zhì)信息，都會使不同領(lǐng)域的科學(xué)家感興趣。

這篇論文證明光照向物體時物體會發(fā)光。為便于表述，這里僅證明玻璃板在臺燈光照射下發(fā)光。

1. 實 驗

為便于讀者重復(fù)，選用兩個簡單的定性實驗，用對比的方法證明和驗證玻璃板粗糙表面在臺燈光照射下發(fā)光。

圖1 實驗設(shè)置

圖1為實驗設(shè)置，其中，相機用來觀測玻璃板和拍攝，距玻璃板3m。臺燈為光源，距玻璃板2m。玻璃板（棕色）為被觀測物體，表面一半光滑一半粗糙。

1.1.光距對比實驗

暗室中，實驗者開亮臺燈，通過相機對玻璃板進(jìn)行觀測和拍攝。

圖2 臺燈光照射下的玻璃板

圖2為拍攝的照片，圖2(a)顯示，當(dāng)調(diào)節(jié)焦距使光滑表面上臺燈像清晰時，粗糙表面模糊，相機與臺燈像間的光距是5m。圖2(b)顯示，當(dāng)粗糙表面調(diào)至清晰時，臺燈像變模糊，相機與粗糙表面之間的光距是3m。

實驗給出，臺燈距玻璃板2m，相機距玻璃板3m，但相機測得相機與玻璃板平滑表面上臺燈像間的光距卻是5m，這表明，臺燈光在玻璃板平滑表面被反射（2m+3m=5m）。同樣在3m處，測得相機與粗糙表面間的光距仍是3m，這表明，玻璃板粗糙表面并未反射臺燈光，而是在發(fā)光。

1.2.偏振光檢測

物體發(fā)出的光是自然光，如果用偏振光照射物體返回的卻是自然光，便可以證明，這個物體在光照下發(fā)光了。

用一面偏振片置于臺燈與玻璃板之間，使臺燈照射在玻璃板上的光成為偏振光，用一個偏振鏡對玻璃板進(jìn)行觀察。

圖3 偏振光實驗的照片

圖3(a)和圖3(b)顯示，玻璃板光滑表面上的臺燈像隨著偏振鏡的轉(zhuǎn)動消失了，而粗糙表面幾乎沒有變化。這表明，在偏振光照射下，平滑表面返回的仍是偏振光，而粗糙表面返回的卻是自然光, 顯然，粗糙表面發(fā)光了。

2. 光譜測量

光譜儀可以用來測定物體在光激發(fā)下發(fā)出的光，樣品是具有光滑表面和粗糙表面的玻璃片，取自上述實驗的玻璃板。

圖4 玻璃片的發(fā)射光譜圖

圖4(a)是光滑表面的發(fā)射光譜，發(fā)光強度105000 CPS和33000 CPS。圖4(b)是粗糙表面的發(fā)射光譜，發(fā)光強度315000 CPS和200000 CPS。譜圖顯示，光激發(fā)下，樣品光滑表面和粗糙表面都發(fā)光，但光滑表面的發(fā)光強度比粗糙表面弱。

3. 結(jié) 論

以上兩個實驗和光譜測量分別證明驗證和確認(rèn)了玻璃板在臺燈光照射下發(fā)光，用上述方法對不同物理形態(tài)的各種物體進(jìn)行觀測，結(jié)果是，所有物體在光的照射下或在散射光的環(huán)境里（如陽光照亮的大氣層中）都發(fā)光，物體在光的照射下會發(fā)光的結(jié)論可以成立。

4. 討 論

4.1.物體在散射光中發(fā)光

在沒有陽光直接照射的室內(nèi)，仍然可以看到各種物體，這表明，物體在明亮環(huán)境中也發(fā)光。由于大氣層在陽光照射下發(fā)生散射，形成廣闊的明亮環(huán)境，因此地球上，這種發(fā)光更普遍。

4.2.物體在彩色光照射下發(fā)光

用不同顏色的光照射物體時會發(fā)現(xiàn)，除了能看到物體，還能看見物體表面泛出照射光的顏色，用偏振光測試等方法證明了，這也是一種發(fā)光現(xiàn)象，這種發(fā)光使月亮顯得更加明亮，使幻燈機發(fā)出的各種顏色的光在屏幕上呈現(xiàn)彩色圖像。

作者：李潤平，北京醫(yī)科大學(xué)畢業(yè)，美國光學(xué)學(xué)會會員