
早在公元四世紀(jì),就有醫(yī)學(xué)典籍記錄了因?yàn)橛^看日食而導(dǎo)致眼部灼傷的案例,但直到現(xiàn)在,幾乎每一次在發(fā)生日食的地區(qū),各種醫(yī)療機(jī)構(gòu)仍然接收到被日光灼傷眼睛的病人。
1998年2月26日那天,很多人奔赴委內(nèi)瑞拉觀賞上世紀(jì)末最后一次日全食。盡管當(dāng)?shù)卣罅π麄髁?#8220;日食性視網(wǎng)膜損傷”的危害,并免費(fèi)發(fā)放保護(hù)鏡,還是有9000多人發(fā)生了“日食性視網(wǎng)膜灼傷”。他們中,輕者結(jié)膜充血,流淚不止,經(jīng)過及時(shí)治療便恢復(fù)了;嚴(yán)重的眼前會(huì)出現(xiàn)閃光,或者視野有暗點(diǎn),或者似有云霧浮動(dòng),或者看東西出現(xiàn)顏色偏差,變形,模糊,還有些人感覺到疼痛,甚至造成永久性的視力損傷。
光對(duì)視網(wǎng)膜的損傷是一個(gè)復(fù)雜的過程,目前普遍認(rèn)為它包括熱灼傷、光化學(xué)損傷和機(jī)械損傷三種方式。
光線通過人眼的屈光間質(zhì),經(jīng)過折射會(huì)聚焦在眼底,就像凸透鏡聚光點(diǎn)燃火柴那樣,人眼的屈光間質(zhì)會(huì)把光線聚集在黃斑部位,導(dǎo)致局部溫度升高、發(fā)生灼傷。
從紫外線到可見光到紅外線,波長(zhǎng)越來越長(zhǎng),對(duì)人類眼球的穿透能力也越來越強(qiáng)。一般來說,人的角膜和晶狀體能夠吸收日光中大部分紫外線,過量的紫外線照射可能引起光照性角膜炎和晶狀體渾濁,僅有很少的紫外線能夠到達(dá)眼底,而可見光和紅外線則幾乎可全部透過眼的屈光間質(zhì)到達(dá)視網(wǎng)膜。當(dāng)大量的紅外線通過眼睛時(shí),晶體能夠吸收其中的一部分導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性,同時(shí)熱效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致房水溫度增高而導(dǎo)致眼部酶系統(tǒng)的代謝異常,從而引起細(xì)胞損傷。
在可見光的范圍內(nèi),動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),即使低于熱損傷閾值,一定量的光照仍可引起實(shí)驗(yàn)小鼠的視網(wǎng)膜損傷,研究發(fā)現(xiàn):由于眼內(nèi)組織色素分布的差異,藍(lán)綠光主要在神經(jīng)上皮層吸收,綠光在神經(jīng)上皮和色素素上皮的吸收相近,黃光主要在色素上皮和脈絡(luò)膜淺層被吸收,紅光以及波長(zhǎng)更長(zhǎng)的紅外線則作用得更深,到達(dá)眼底,主要引起熱效應(yīng),同時(shí)紅光的熱效應(yīng)還能增強(qiáng)教短波長(zhǎng)光,主要是指藍(lán)紫光的光化學(xué)損傷作用——他們可以使線粒體釋放自由基,從而引起細(xì)胞水腫破裂壞死。
日食性視網(wǎng)膜灼傷主要表現(xiàn)為眼底充血、黃斑部視網(wǎng)膜顏色變暗、水腫,嚴(yán)重的周圍出現(xiàn)黃白色不規(guī)則點(diǎn)、斑狀硬性或軟性滲出,同時(shí)中心凹反光暗淡甚至消失,視力、視野可能出現(xiàn)輕度改變,更甚者一段時(shí)間后會(huì)發(fā)生視網(wǎng)膜脫落。水腫消退后留下黃白色萎縮斑及色素沉著,會(huì)導(dǎo)致視野缺損,視力下降,嚴(yán)重的只能看見眼前數(shù)指(視力只有0.05以下)。

(圖片來自網(wǎng)絡(luò):7月22日日全食上演時(shí)的星空景象。趙佳峰 制圖)
時(shí)光倒回1882年。這一年可以觀測(cè)到彗星掠日和金星凌日,在中國(guó)也有一次可觀測(cè)的日全食發(fā)生??上?,不少倒霉蛋親自用肉眼看了太陽。Dufour用眼底鏡觀察了發(fā)生日食性視網(wǎng)膜灼傷的患者眼底,并描述了這些改變。此后世界各地也有無數(shù)的專家和學(xué)者不斷充實(shí)著臨床資料(每次日食過后都會(huì)涌現(xiàn)出來一批相關(guān)論文)并總結(jié)了治療的方法,提出了許多保護(hù)眼睛的建議。
絕對(duì)絕對(duì)不要用肉眼去看太陽,太陽就像蛇妖美杜莎,雖然我們不會(huì)石化,但是眼睛可能會(huì)被灼傷。即使太陽還有哪怕一丁點(diǎn)兒還露在外面,都不能用肉眼來觀測(cè)它,因?yàn)檠劬τ绕涫茄鄣讓?duì)疼痛的感覺非常不敏銳,當(dāng)你產(chǎn)生不適的時(shí)候,眼睛受到傷害已經(jīng)比較嚴(yán)重了。
目前來說,最安全的方法只有兩種:
一個(gè)是透過專業(yè)、通過質(zhì)量認(rèn)證的濾光膜(巴德膜)來觀看。另一個(gè)方法就采用投影法,利用小孔成像或者凸透鏡成像或者平面鏡成像。其他的方法都是不建議采用的。目前網(wǎng)上流傳著一些觀看日食的方法,會(huì)在下文中一一點(diǎn)評(píng)一下。
1.巴德膜。
目前來說巴德膜是最安全的觀測(cè)方法,可以用肉眼透過它直接觀看,也可以把它覆蓋在相機(jī)取景框或者望遠(yuǎn)鏡的目鏡前面來觀看。但一定要注意膜上不要有破損,而且要把眼睛完全覆蓋,周圍不要透光。理想的觀測(cè)情況是,視野中一片黑暗,只能看得到太陽。
(通常5.0的巴德膜用于制作日食眼鏡,3.8的可用于相機(jī)鏡頭,使用的時(shí)候應(yīng)該注意一下。)
2.小孔成像法
如果你沒有專門的濾光眼鏡,最值得推薦的方法是采用小孔成像法,提前找好一個(gè)樹蔭吧,日食那天就靠它了,誰搶跟誰急??刺柾高^葉子的空隙在地面上投射出一個(gè)個(gè)被咬了一口的cookie,方便而浪漫。

關(guān)于自制小孔成像,這個(gè)孔應(yīng)該有多大呢?中午我頂著陽光在院子里做了實(shí)驗(yàn),結(jié)論是:如果想要像距在一人的身高以內(nèi),1cm以下孔都是可以的。詳細(xì)來說,如果這個(gè)孔有1cm大,必須把它舉在頭頂上,低了就不會(huì)是太陽的像。此時(shí)能夠看到地面上大約一元硬幣大小的太陽投影。越小的孔,能夠成像的最小像距越小。如果你想親自端著兩張紙來看的話,這個(gè)孔的直徑最好不大于3mm。在可以成像的范圍內(nèi),孔越大像越清晰——也就是說,如果你決定把一張打了洞的紙舉在頭頂上看,不如索性就挖1cm直徑的洞,這樣可以看的很清晰。不過即使是這個(gè)方法,也建議戴著墨鏡觀看投影。我中午只看了這么一小會(huì)兒,回來之后已經(jīng)感到眼花繚亂了。
3.凸透鏡成像法
可以用望遠(yuǎn)鏡或者放大鏡調(diào)整好焦距把日影投射在投影板或者地面上。這個(gè)方法可以觀察到比小孔成像清晰的日影,但是一定要注意,千萬那不要因?yàn)楹闷姘咽稚踔裂劬惖焦饴飞先?,我們知道放大鏡聚光能夠點(diǎn)燃紙張,如果把眼睛湊上去,極為有可能在瞬間灼瞎眼睛。
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4.平面鏡成像法
幾天前收到某官方科普機(jī)構(gòu)發(fā)布的一本日食觀察的小冊(cè)子,上面提到了平面鏡成像法,利用鏡子把太陽反射到墻面上,就可以直接用眼睛觀看墻面啦,它的描述十分寫意,可以小憩品茶,坐觀日食美景,悠哉悠哉,愜意之至。
這個(gè)鏡子應(yīng)該怎么放置呢?找一面鏡子,調(diào)整好鏡面的大小或和墻面的距離就可以了——理論上如此,中午我拿著兩面鏡子在陽光下站了十分鐘,照來照去看到的都是一塊巨大的長(zhǎng)方形光斑。本來我就此以為這個(gè)方法不靠譜,“我們通過平面鏡看到的都是虛像呀,怎么可能把太陽投射到墻面上呢”,我這樣想著,后來才知道,這個(gè)方法是可以的,原來是鏡子距離墻面不夠遠(yuǎn)。鏡子越小,所需要的成像的距離越近。不過,因?yàn)槠胀ㄧR子的制造工藝不夠精細(xì),這個(gè)方法看到的太陽不算清晰。
另外提醒一點(diǎn),雖然珀?duì)栃匏拱压饬恋亩鼙P當(dāng)做鏡子,從而割下了美杜莎的頭,但是對(duì)于我們而言,從鏡子里面直接看太陽更是萬萬不可的。
5.自制濾光膜
有人說可以采用電焊護(hù)目鏡,根據(jù)國(guó)家頒布的焊接護(hù)目鏡濾光片質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),7~9號(hào)的濾光片任意兩張搭配似乎都可以,它們的紫外線和可見光的濾過率都能達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn),但是目前我沒有找到紅外線相關(guān)的濾過數(shù)據(jù),這一點(diǎn)上還是存疑的,他們會(huì)否透過紅外線導(dǎo)致人眼損傷呢?
古老的觀看日食方法是利用黑色膠片,這個(gè)膠片最好由嶄新的黑白底片曝光而成,而且至少用兩張以上疊加在一起,才能達(dá)到較好的濾光效果,而且還可以通過增減底片的數(shù)量來調(diào)整不同時(shí)段光線的強(qiáng)弱。
這兩個(gè)方法可行,但是不夠安全。觀測(cè)的時(shí)候時(shí)間不要持續(xù)太長(zhǎng),以免損傷眼睛。
彩色底片、醫(yī)用X光片、黑膠唱片、軟盤的瓷片、熏黑玻璃片、墨汁涂黑都是不安全的。更不要說普通太陽眼鏡了,甚至有些不良的商家還打出了日食墨鏡的招牌,簡(jiǎn)直是要謀財(cái)害命!任何一款墨鏡都不是安全的日蝕觀測(cè)工具。
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實(shí)際上,日食的全過程很長(zhǎng),沒有必要一直看著天空,對(duì)于能夠觀看到日全食的地區(qū)而言,最舒服的方法莫過于悶在房間里吹吹空調(diào)吃吃冷飲看看電視。直到在日全食發(fā)生的那幾分鐘內(nèi),找塊空地抬頭直接用肉眼抬頭看天空就好了,這時(shí)候可以看到日冕,也許還能看到日星同輝。此時(shí)不需要借助任何工具,直接用而且只能用裸眼去觀察天空,是安全的,也是不容錯(cuò)過的勝景,大家可以放心。
而就算采用相對(duì)安全的方法,在偏食階段,長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)都不一定安全——即使戴著專業(yè)的護(hù)目鏡,每次盯著太陽看的時(shí)間不要超過一分鐘——日食雖然好看,但更重要的是愛護(hù)雙眼,比起日食,我們生活中值得用雙眼去觀看的美景更多也更美。

最后提醒一下家長(zhǎng)們,注意保管好自己的小孩,注意提醒他們不要因?yàn)楹闷娑羧帐逞坨R或者裸眼去看太陽。
勞動(dòng)人事部關(guān)于貫徹執(zhí)行焊接護(hù)目鏡和面罩國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的通知
http://bht.yn.gov.cn/Article/1983/19830616000000.html
最后是感謝時(shí)間:
謝謝松鼠Steed、Shea和老孫給了很多專業(yè)的意見。
謝謝我的朋友Genorry能夠在酷暑幫我做小孔成像和平面鏡成像的實(shí)驗(yàn)。
也謝謝我家樓下圍觀我曬太陽并七嘴八舌討論的孩子們,讓我覺得我在做一件有意義的事情。