当事人回应了，北京夜空出现的“神秘光圈”原来是这么来的~

北京冬奥会、冬残奥会开闭幕式灯光总监沙晓岚回应说，11号当晚的“神秘光圈”，实际是我们鸟巢顶部碗口的光束灯所呈现的效果。背后包含着哪些科学原理？来看解读。

3月11日晚，北京上空出现神秘光环。

不明就里的市民大感困惑：咋回事？！天生异象？外星人的飞船？……谁能给一个合理的解释？

真相原来是——冬残奥会闭幕式彩排现场！据@中国天气 发布，光圈其实是鸟巢灯光打到云层上形成的。

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“神秘光圈”是怎么形成的？

气象专家表示，由于3月11日阴天，云层较厚，反射率高，地面强光照向空中，打在云上，便造成了此种“异象”。

北京冬奥会、冬残奥会开闭幕式灯光总监沙晓岚：我们在鸟巢主场地运用一个直径55米左右的圆形视觉符号。相信大家在观看时也发现了，包括我们的灯光设计在内，这个主视觉形象是贯穿始终的。

11号当晚的“神秘光圈”，实际是我们鸟巢顶部碗口的光束灯所呈现的效果。通过240处光束灯布点设计，以光呈现“同心圆”，我们希望通过这种方式留住“双奥之城”的记忆。

大家所谓的“光圈异象”，主要因为当晚云层比较厚，又有湿气，光的反射率高，地面强光照向空中，打在云上，便造成了肉眼可见的光圈。

同时从其他角度看过去，还能看到鸟巢灯光照射到天上形成的锥状光柱，这其实就是大家常说的丁达尔效应。我们知道光是直线传播，视觉是光线从物体反射到人的眼睛一个过程。如果光没有被反射或是散射到我们的眼睛中，我们是看不到的物体形成的。

但如果空气中悬浮着大小适中的颗粒时，比如雾天、雨天，它们会形成胶体，当光线从这样的空气中穿过时，丁达尔现象让光有了形状，也是我们能看到鸟巢上方光束的效果。比如我们在演出中会使用烟机等让现场光线效果更突出，就是同样的原理。

同样的，当天气晴朗时，灯光照射到天空中就不会被反射回来，也就没办法形成光圈。其实，我们测试已有将近半年时间，几次联排和开幕式当晚也都没有出现过类似的天气条件，也就没有被大家发现。能在最后演出之前呈现，也是非常珍贵的巧合。

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丁达尔效应-摄影界的“耶稣光”

那么，什么是丁达尔效应呢？它的原理又是什么呢？“丁达尔效应（Tyndall effect）”，摄影界也叫它“耶稣光”，是指当一束光线透过胶体时，从入射光方向的侧面可以观察到一条光亮的“光路”的现象，又称其为光的散射现象或称乳光现象。

具体来说，光可以在空气或水中传播，但在纯净的空气中、在纯水中传播时，从侧面是看不见光的传播路径的。一旦空气、水都不纯净，我们就能看到光的路径。

可见光的波长范围是400nm~700nm，当空气或水中存在粒径远大于波长的颗粒时，会发生光的反射，我们就能看到这些颗粒。当悬浮颗粒直径小于波长，在1nm~100nm之间时就不是反射了，而是散射，即入射光的电磁波使颗粒中的电子做与入射光波同频率的强迫振动，致使颗粒本身像个新光源一样，向各方向发出与入射光同频率的光波。

散射的结果是，绝大部分的光能透过，但从侧面也能看到光亮的“通路”。满足这种丁达尔散射条件的分散体系，叫做胶体。

值得一提的是，溶液中的溶质是以直径小于1nm的分子或离子方式存在，所以溶液不会有丁达尔效应。因此，丁达尔效应是区分胶体和溶液的一种常用物理方法。

3月11日晚，当冬残奥会闭幕式彩排现场的强光，“路过”空气中的雾气或灰尘，投射到城市上空，遇到厚厚的云层，就形成了大家看到的所谓的“神秘光环”。

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生活中的丁达尔效应

清晨，在茂密的树林中，常常可以看到从枝叶间透过的一道道光柱，类似于这种自然界现象，也是丁达尔现象。

来源丨图虫创意

这是因为，由于夜晚时温度较低，水蒸气与空中尘埃接触后凝结成水珠。到了早晨，空气形成了类似胶体的物质（如果水蒸气凝结较多，则形成雾，很明显雾是胶体），再加上空气中的灰尘，因此在受到太阳光照射时，便容易形成丁达尔效应。因此，云、雾、烟尘也是胶体，只是这些胶体的分散剂是空气，分散质是微小的尘埃或液滴。

耶稣光

来源丨图虫创意

耶稣光即丁达尔效应的形成，是靠雾气或是大气中的灰尘，当太阳照射下来投射在上面时，就可以明显看出光线的线条。加上太阳是大面积的光线，所以投射下来的，不会只是 一点点，而是一整片的壮阔画面这种为风景带来一种神圣的静谧感的光线。

（内容来源：综合自人民日报、微信公号“物理王大师”、北京日报、经济参考网）

出品：科普中央厨房

监制：北京科技报 | 北科传媒

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