光柱現象

生活科學趣談

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最後這張照片是一位住在基隆七堵的朋友上傳到mobile01論壇的照片,拍攝的方位則是朝向龍洞外海的方向。到過八斗子漁港的朋友們或許曾買過那裡的名產「八斗子小卷醬」,在 盛產鎖管 的季節,八斗子的漁船作業時都是晚上出海,然後以集光燈誘捕具有趨光性的鎖管。

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這種集魚燈的功率很高,傳統型的一顆就有2000瓦,朋友曾送過我一顆,一插電就當場跳電^^。由於這些集魚燈的光度很高,甚至遠在九份山頭都能看得很清楚

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回來看朝向龍洞外海拍攝的那張照片,照片左方天空的雲層是高積雲,右方則是卷積雲。由於這些雲層的高度都很高,裡面都含有冰晶(卷積雲是由冰晶所組成,高積雲則是由冰晶與小水滴所組成),這些冰晶多呈現六角形的片狀或柱狀,其中的片狀冰晶在雲層中的穩定狀態是以圖中的鉛直軸方向來旋轉。
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當海面上作業漁船的集魚燈所發出的光線照到這些冰晶的底部時,冰晶就能將這些光線依反射定律反射出去,然後將集魚燈的像呈現在對應的像點位置(虛像)。由於雲層有厚度,於是雲層中這些不同高度的冰晶就能將集魚燈的像呈現成一條在集魚燈上方天空的光柱了!

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至於本篇文章開頭那則《北海道の絕景》中的光柱現象,則是來自於陽光經由片狀冰晶的上表面反射而來。

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