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电视看久了为什么伤眼睛?

2023-08-31 13:20 作者:阿宝大师兄  | 我要投稿

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一、这个话题是个成人都知道的道理,中国人喜欢中庸,反思适度就行,比如吃馒头过多也会撑着,喝水太多也会水中毒,这个电视看久了,因为眼睛会累,所以会伤害到眼睛。

毕竟宝哥作为专业的研发,科普一定要挖根刨底,让大家不再简单思维去看这个问题。

首先我们来看看常见的一些医生回答:

从医生的专业角度出发,电视会产生有害辐射光源,然后眼睛会引起白内障。

这里涉及到两个问题,什么是有害辐射,为什么会从电视里面发出,眼睛为什么会对这个辐射产生问题?

我们来看看眼睛的构造:

首先,从结构和功能上理解眼睛。对于一架摄像机或照相机,人眼的结构是由角膜、晶状体、前房后房、玻璃体所共同组成的具备镜头功能的组合。它把物体发出的光成的像投影到后面的相当于sensor/胶卷的用于检测光线的视网膜上。

角膜是一直径为11mm的透明膜,镶嵌于巩膜前面圆孔内,其中央部的曲率半径为8mm,周边部比较平坦。角膜的屈光指数为1.376,为眼球的主要曲光媒质。

晶状体为一形似双凸透镜的透明组织,由小带纤维悬挂于瞳孔后面,睫状肌收缩时小带松弛,晶状体依靠其本身的弹性而变厚,前后表面的曲度增加,整体屈光度增加,利于看清近处物体,称为调节。在角膜和水晶体之间为虹膜,中间开有一个可以自动控制大小的孔,让适当的光线进来,称为瞳孔。

前房和后房是存在于角膜和晶状体之间,以及虹膜和晶状体周边部之间的空隙,充满着房水。房水的主要功能是维持眼内压,并维持晶状体的代谢。

玻璃体是一透明胶样组织,充填于视网膜内的空间。它占眼球容积的4/5。玻璃体具有保护视网膜和缓冲震动的功能。

视网膜是接近黑的深红色,反光很弱,其上面布满感光细胞。正对眼球中心有一个直径约2mm的黄色区域(折合6度视角),称为黄斑。黄斑中心有一个小凹,称为中央凹,面积约为1平方毫米。

视网膜上有两种感光细胞:视锥细胞和视杆细胞。它们均以外表形状命名。一只眼睛里面大约分别有700万个视锥细胞和1亿2千万个视杆细胞。视锥细胞像玉米的锥形,尖向外,只对较强的光敏感,至少有分别感觉红、绿、蓝三种颜色的视锥细胞存在,因此能够感知颜色。视杆细胞只有一种,因此没有颜色感觉,但是灵敏度非常高,可以看到非常暗的物体。视锥细胞在黄斑里面非常集中,尤其是在中央凹里面最为密集,是产生最清晰视觉的地方。视杆细胞恰好在黄斑里面最少,除此之外分布比较均匀,在距离中心10-20度的范围内相对集中。


有害蓝光具有极高能量,产生自由基,能够穿透晶状体直达视网膜,引起视网膜色素上皮细胞的萎缩甚至死亡。光敏感细胞的死亡将会导致视力下降甚至完全丧失,这种损坏是不可逆的。蓝光还会导致黄斑病变。人眼中的晶状体会吸收部分蓝光渐渐混浊形成白内障,而大部份的蓝光会穿透晶状体,尤其是儿童晶状体较清澈,无法有效抵挡蓝光,从而更容易导致黄斑病变以及白内障。

这里有朋友会问,那什么是有害蓝光呢?

其实短波蓝光是波长处于400nm-480nm之间具有相对较高能量的光线,但蓝光并不都是有害蓝光,真正有害的是400到450nm以内的蓝光,而480到500nm之间的蓝光有一种调整生物节律的作用,睡眠、情绪、记忆力等都与之相关,对人体反而是有益的。

其中,400到440nm以内的蓝光会使眼睛内的黄斑区毒素量增高,诱发致盲眼病,严重威胁视力健康。

不懂就问,那咱们生活中不是有那么多不同波段,有天线射频、有广播信号,甚至还有医院的X光射频,而且本身太阳光的白光就是复合光,就是可见光中的一个波段,眼睛对于蓝光400-480nm比较敏感,那其他波段对于身体有什么影响呢?

首先来看,自然界中无时无刻不产生辐射,只是辐射的波长不同而已,有的波长是我们可以看到的光线,称之为可见光,比如我们经常看到紫外线消毒功能,就是利用紫外线的波进行细菌的蛋白质消杀。

经常会碰到医生朋友说,没事别去做辐射类的拍片,为什么会损伤身体。

首先,根据 c = lambda imes u  , 电磁波的波长越小, 频率就越高。
那么,最直观的感觉就是,频率越高的光子,能量就越高,关系如下:
E = h u
也就是说,同样的辐射强度情况下,很显然电磁波频率越高,能量就越高。
但是, 光看光子能量是不科学的。
电磁波波长越短,对人体伤害越大的主要原因是, 当能量高到一定程度,电磁波就会产生电离作用。
什么是电离作用,实际上就是原子的外层电子接受到光子能量后,就跃迁到激发态。 如果光子的能量足够高,就会使得电子脱离原子核的舒服,变成游离的电子。 这个就叫电离作用。


一旦发生电离作用,对人体的危害可就大了。我们中学学了化学,知道何种化合物形成的基础就是化学键。 尤其是有机化合物,正是通过各种氢键,氢氧键组合而成的。


一旦发生电离作用,就会破坏这些化学键。化学键一旦被破坏,就会破坏有机分子和有机化合物的结构。


所以高能电磁波的电离作用,可能会直接杀死细胞,杀死神经细胞,使蛋白质变性,破坏DNA结构导致癌症。
我们中学学过光电效应的原理,所以你应该明白,电子的电离并不是线性的。


什么意思呢?电磁波只有大于特定的频率,才有可能产生电离作用。 在到达这个频率之前,不论电磁波的辐射强度有多大,照射时间有多久,都不可能产生电离辐射。


所以,当电磁波的频率超过可见光的紫光范围内饰,电离作用就开始越来越明显了。 紫外线,X射线,伽马射线,电离作用越来越强。

其实会发现,由于不同波长穿透的皮肤深度不同,对于细胞影响也不同,有的是可以做祛斑,有的是可以除毛,所以看到不同波长的辐射对于皮肤细胞的影响也是不同的。

这里解释清楚了蓝光会有伤害眼睛,也解释了自然界中存在不同的波长,不同的波长对于身体都有哪些影响,那有的宝子会问,那为什么电视会产生蓝光呢,这个也是好问题。

这里阿宝说车的文章中解释了蛮清楚了,液晶电视,其发光原理与太阳光非常类似。上面是棱镜对太阳光的分解,可以看到白光是由红光、绿光、蓝光所组成;通常意义上,我们所理解的液晶发光原理是LED发出的白光照射在液晶模组之上,分散出RGB(红黄蓝)三原色,从而展现出丰富多彩的颜色。其中,有害短波蓝光就来自于液晶电视的LED灯珠,这属于“直射光源”的一种。

本着杠精的原则,我们又来看看为什么液晶电视的背光LED灯珠,会有蓝光辐射呢,那个不是白色的灯珠么?

LED的发光的颜色有LED晶片决定的,LED晶圆制造过程中所添加的金属元素不同,成分比例不同,而发出不同波长的光。

以下是传统发光二极管所使用的无机半导体物料和所他们发光的颜色。

LED是窄光谱的发光源,与传统卤素灯泡的热发光光谱相比,具有更高的色纯度,所以对于普通单色的LED,我们用其主波长值来定义。

对于白光LED,由于白光是混合光,目前为制备LED白光采用的两种方式。

1、通过RGB LED晶片混合得到白光(三基色原理)

一般是红光为615-620nm,绿光为530-540nm,蓝光为460-470nm。要达到最佳的白色显示光效,可在这三种光主要波长范围内进行匹配。

还有一种方式,就是目前最主流的方式产生白光。

通过蓝光LED晶片激发YAG荧光粉得到白光(互补色原理)

目前大部分白光灯珠都是通过蓝光LED(波长450nm至470nm)上覆盖一层淡黄色荧光粉涂层制成的,这种黄色磷光体通常是掺了钇铝石榴石晶体磨成粉末后混合制成的。

当LED芯片发出蓝光,部分蓝光便会被这种晶体很高效的转换成一个光谱较高的主要为黄色的光,由于黄光会刺激肉眼中的红光和绿光受体,在混合LED本身的蓝光,看起来就是白光。


课代表总结一下:看电视太久会伤眼,是因为蓝色波段会让眼睛受伤,为什么会有蓝光,是因为液晶电视大部分都是白色的LED灯做背光,而白色LED灯中的制成,又是蓝光LED芯片打底的,所以会有蓝光辐射。


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