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“美好的一天又要結束了，明天周末放假，今晚得吃點好的”，我一邊整理著桌麵，一邊在心裏盤算著等會(hui) 買(mai) 點什麽(me) 。決(jue) 定了，今晚要吃來自四川樂(le) 山的著名美食——甜皮鴨！

下班、去市場、買(mai) 甜皮鴨、回家一氣嗬成。正當我美滋滋地打開包裝盒的時候，奇怪的事情發生了，這隻鴨子怎麽(me) 閃閃發光？難道是我太餓了已經看不清楚了？

鴨肉在不同角度下呈現彩色金屬光澤，圖片來源：作者拍攝

經過仔細的觀察，我發現金屬光澤隻發生在肌肉敦實的地方，在骨頭、白色的脂肪層和表皮並沒有觀察到這個(ge) 現象。因此，經過合理的推測，這應該與(yu) 光和肌肉的相互作用有關(guan) 係。欲知詳情如何,且聽我慢慢道來。

肌肉的結構

以骨骼肌為(wei) 例，骨骼肌纖維即為(wei) 肌肉細胞，呈細長形狀並且是多核細胞。骨骼肌由肌纖維束構成，肌纖維束由肌細胞組成，肌細胞含有多個(ge) 肌原纖維，肌原纖維又可以分為(wei) 好幾個(ge) 肌節。在肌肉的微細結構中，又分為(wei) 粗肌絲(si) 和細肌絲(si) 。

肌肉微結構示意圖，作者漢譯，圖源見圖

看著滿屏幕的“肌”字是不是快不認識這個(ge) 字了？沒關(guan) 係，隻需要知道，肌肉結構說起來複雜，實際上看起來很簡單，就是規則的一條一條捆在一起，像電線電纜一樣。當把肉橫切後，肌肉剖麵則由一塊塊的小切麵構成。當光打在煮熟，油亮的肌肉切麵上時，光的反射實際上是由一塊塊小切麵完成的。

那麽(me) 這和彩色反光有什麽(me) 關(guan) 係呢？請繼續向下看。

光的幹涉與(yu) 光柵色散

當雨滴淅淅瀝瀝的落在平靜的湖麵上，湖麵也變得活躍起來，上麵的水波都在孤獨的畫著自己的圓圈，但好像相互之間又在幹擾嬉戲。

光是一種電磁波，它在真空中傳(chuan) 播的速度是一個(ge) 定值，通常用字母c表示，近似值是三十萬(wan) 千米每秒。更為(wei) 神奇的是，真空中的光速不與(yu) 慣性參考係的運動狀態有關(guan) ，也不與(yu) 光的顏色，即光的頻率有關(guan) 。由於(yu) 在我們(men) 身邊的空氣中，折射率變化不大，因此由“頻率與(yu) 波長相乘等於(yu) 光速”這個(ge) 關(guan) 係可知，生活中一般我們(men) 也可認為(wei) 空氣中的光的顏色與(yu) 波長相關(guan) 。

單點光波源的傳(chuan) 播和雙點光波源的傳(chuan) 播，圖片來源：作者提供

如上圖所示，當空間中隻有一個(ge) 點光波源時，光的傳(chuan) 播就像水麵上落下了一滴水，一圈圈地散開，並且隨著波遠離光源，逐漸變弱。這是能量守恒的結果，因為(wei) 隨著圓圈的擴大，能量是一定的，這必然導致波隨著傳(chuan) 播距離增大逐漸變弱。設想我們(men) 點燃一支蠟燭，火光也會(hui) 離得越遠而變得越暗。

當空間中有兩(liang) 個(ge) 相距幾個(ge) 波長的點光源後，波的傳(chuan) 播不再是各向均勻而是出現了指向性，在有些方向傳(chuan) 播得強，有些方向傳(chuan) 播變弱甚至歸零。這也是能量守恒的表現——在有些方向傳(chuan) 播能力強必然存在傳(chuan) 播較弱的方向，把能量集中起來。

對於(yu) 肌肉的橫切麵，想必就更為(wei) 神奇了？沒錯，事情就是這樣!

光柵以及色散效應

對肌肉的結構進行數學建模和物理建模，每個(ge) 肌肉纖維束視為(wei) 相連為(wei) 一起的波源，點光源間距遠小於(yu) 波長。而被肌膜隔開的間隙則可以視為(wei) 連續波源的斷裂。根據肌肉的微結構，肌纖維截麵直徑約50μm，間隔約10μm。由此數據，我們(men) 進行光波在肌肉上反射後傳(chuan) 播仿真，發現神奇的現象出現了！

常壓下煮熟肌肉的掃描電鏡圖像，圖片來源：參考文獻[2]

首先不論光的顏色如何，它們(men) 的傳(chuan) 播都出現了明顯的指向性。其次按照“紅橙黃綠青藍紫”排序，紅顏色的光波長長，藍色的光波長短，在這個(ge) 過程中，除了中央垂直於(yu) 肌肉表麵的對稱線上，它們(men) 傳(chuan) 播方向一致外，紅光的偏折角度要小於(yu) 藍紫光。這與(yu) 玻璃折射行為(wei) 是正好相反的。

而這個(ge) 結構就好像柵（zhà）欄一樣一格一格的，這個(ge) 結構也就被形象地稱之為(wei) “光柵（shān）”。至於(yu) 為(wei) 什麽(me) 讀光柵（shān）就是另一個(ge) 故事了。

每毫米1200條反光線的光柵，圖片來源：作者拍攝

由於(yu) 不同顏色的光除了中心外呈現了不同的傳(chuan) 播角度，因此光柵結構具有將光按顏色（準確的說是波長、頻率）分開的作用，因此我們(men) 說光柵擁有色散能力。它的一個(ge) 最重要應用就是光譜儀(yi) 。

光纖光譜儀(yi) 結構，圖片來源：作者拍攝

光柵色散效果圖，圖片來源：作者提供

在生活中有沒有光柵可以讓我們(men) 看到彩虹色的光？當然有，那就是光盤。

光盤和六角扳手（注意看影子和顏色排序）以及光盤的電子顯微結構，圖片來源：作者拍攝

光盤的微結構也是一道道的柵欄，上麵的點即為(wei) 刻錄的信息。在圖中我們(men) 可以看到此時影子在左側(ce) ，說明太陽在右上方。而紅光在左側(ce) 藍光在右側(ce) ，說明了紅光偏角要比藍光大，也符合我們(men) 的仿真結果。

因此，若也想看到閃閃發光的肉，可以嚐試傾(qing) 斜觀察，因為(wei) 肌肉橫截麵基本是平的，斜著看才會(hui) 有光柵的色散效果哦。通過以上仿真實驗，相信開頭的疑惑我們(men) 已經解開。麵對這塊閃閃發光的肉，不需要糾結能不能吃，盡情品嚐吧！

參考文獻：

[1]鍾錫華. (2012). 現代光學基礎. 北京大學出版社.

[2]王誌江, & 蔣愛民. (2015). 超高壓處理對熟製雞肉微觀結構的影響. 食品與(yu) 機械(1), 4.

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