一般的人考慮到黑色素吸收紫外線從而保護皮膚這一步就已經滿足了,但是題主問到了這樣一個宏觀的分析角度上來——【白色反射光,而黑色吸收光】,豈不是說黑皮膚的人 吸光更多? 這個觀點是非常反直覺和反常識的。
我們假設一個黑皮膚的人和一個白皮膚的人並排在相同光強下站著,然後給他們照一張照片,我們不難發現的確是白皮膚的人更亮一些。 因為人是不會發光的,所以更亮一些就代表白皮膚反射出來的光線比較強。
不過這是不是代表白人比黑人更不怕曬呢? 這就不一定了。
首先我們要知道一點基礎知識,也就是光從一個界面(空氣)進入到另一個界面(皮膚)時,一部分光子會穿透皮膚,進入人體這個介質;而另一部分光子會被反射回來,回到 空氣中。
為了方便理解這個特定問題,我們可以簡單地假設在空氣和皮膚系統當中,來自空氣的光子其中20%會被白色皮膚吸收,80%會被反射。 如果總光強等於100的話,那麼白色人種所要承受的光強就等於20。
我們接下來假設黑色人種與白色人種在皮膚上的主要差異就在於黑色素的多寡。 於是黑皮膚的情況下,由於黑色素的大量存在,40%的入射光直接被黑色素吸收了。 剩下的60%的光強度繼續遵循相同的吸收和反射比值,於是大概0.60.2=12%的光強度會被皮膚吸收,而0.60.8=48%的光強會被反射回空氣。 最後黑皮膚所承受的有效光強為12,要小於白皮膚的20,所以黑皮膚就是比較抗曬一些。 而從另一個角度來考慮,白皮膚反射光80,黑皮膚反射光48,所以白皮膚的確看起來更亮一些。
於是,故事圓滿結束,大家的直覺和常識是沒有問題滴。
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