您现在的位置: 首页 > 网站导航收录 > 百科知识百科知识
天空为什么这么蓝?
波长,天空,蓝色天空为什么这么蓝?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
回答于 2019-09-11 08:43:50
晴朗的天空,经常是蔚蓝色的,特别是一场大雨之后,天空一片幽蓝,令人心旷神怡。如果你有留意,就会发现,在你头顶的天空是蓝色的,可是在地平线—天地相接的地方,天空看上去却几乎是白色的。我们也观察到,阴天的时候,或是空气污染严重的城市,天空往往就是白茫茫一片。太阳落山时的傍晚,天空不显现蓝色而显现红色,正在下落的太阳也变成暗红色,这又是为什么呢? 大自然所展现给我们的各种色彩,是阳光所赋予的,也和我们的眼睛本身有关。我们习以为常的现象,若是用心研究,探其原因,就不得不感叹其中的奇妙。而天空的颜色,可以用一些大家都能理解的物理知识来解释,它是天空中的大气分子、水滴、其他微粒和阳光共同作用的结果。 光是能量以电磁波传播的一种方式,光和其他波(比如声波)不同的是具有波粒二象性。这是因为光是由一种无质量的粒子——光子组成,所以光不但具有波的特性,还有粒子的特性。光传递能量的大小与光的频率成正比,而光的频率正好决定其颜色。但我们的眼睛只能看到其中特定频率范围内的光,称之为可见光,频率过高(紫外线)和过低(红外线),我们都看不见。 对于太阳光,牛顿首先用三棱镜发现其中包含着赤、橙、黄、绿、蓝、靛和紫7种颜色。在7种不同的可见光中,红光波长最长(频率最低),紫光波长最短(频率最高)。我们肉眼所看到的是它们的混合结果。 除非有外界干扰,光都是以直线传播的。当光在空气中传播时,不可避免要遇到空气中的气体分子和其他微粒。光其实是像一个波浪那样在运动的。我们来设想一下一滴雨落在一个水洼里的情景。当这滴雨落到水面上时,就会产生小波浪,波浪一起一伏地变成更大的圈,向着四面八方扩展开去。如果这些波浪碰上一块小石子或一个别的什么障碍物,它们就会反弹回来,改变了波浪的方向。 而阳光从天空照射下来,一样会连续不断地碰到某些障碍。因为光所必须穿透的空气并不是空的,它由很多很多微小的微粒组成。其中百分之九十九不是氮气便是氧气,其余则是别的气体微粒和微小的漂浮微粒,来源于汽车的废气、工厂的烟雾、森林火灾或者火山爆发出来的岩灰。虽然氧气和氮气微粒只是一滴雨水的一百万分之一,但是它们也照样能阻挡阳光的去路。光线从这些众多的小“绊脚石”上弹回,自然也就改变了自己的方向。 可是那么多颜色的光改变了方向,为什么只有蓝色被看到呢?我们还得回到刚才说的那个水洼里。 水洼里,小的波浪遇到小石子的话,水面便被搞得混乱不堪;但如果是一个“巨浪”,像你用手在水洼边掀起的那种“巨浪”,它就有可能干脆从石头上溢过去,并畅通无阻地到达水洼的对面边缘。那么,就像有大波浪和小波浪一样,各种各样颜色的光波也有不同的“波浪”,也就是波长:不过它们可不像水波的波浪,用肉眼是看不出它们的大小的,因为它们小得难以想像,只是一根头发的一百分之一!得用很灵敏的测量仪表才可以精确地测定出来。 蓝色光和紫色光的波长比较短,相当于“小波浪”;橙色光和红色光的波长比较长,相当于“大波浪”。当遇到空气中的障碍物的时候,蓝色光和紫色光因为翻不过去那些障碍,便被“散射”得到处都是。 用物理定律来描述,即是散射强度与微粒的大小有关。当微粒的直径小于可见光波长时,散射强度和波长的4次方成反比,不同波长的光被散射的比例不同,此亦成为选择性散射。当太阳光进入大气后,空气分子和微粒(尘埃、水滴、冰晶等)会将太阳光向四周散射。波长比较长的红光透射性最大,大部分能够直接透过大气中的微粒射向地面。而波长较短的蓝、靛、紫等色光,很容易被大气中的微粒散射。以入射的太阳光中的蓝光(波长为0.425μm)和红光(波长为0.650μm)为例,当光穿过大气层时,被空气微粒散射的蓝光约比红光多5.5倍。但是,当空中有雾或薄云存在时,因为水滴的直径比可见光波长大得多,选择性散射的效应不再存在,不同波长的光将一视同仁地被散射,所以天空呈现白茫茫的颜色。
回答于 2019-09-11 08:43:50
怎么追姑娘?
回答于 2019-09-11 08:43:50
1.阳光的可见部分包括紫光(小波长. 410nm左右)到红光(大波长, 680nm左右)
2. 而空气里的大多分子,比如氧气和氮气(直径在300 pm左右),比可见光的波长更小,所以会发生瑞利散射(Rayleigh scattering).
3. 如上图公式,波长越小,瑞利散射强度越大,所以蓝光散射强度比其他颜色的光要大,所以天空是蓝色。
4. 紫光波长更小,为什么天空不是紫色的?
一方面,因为太阳光中,蓝色波段的光比紫色波段的光更多
另一方面,人眼对蓝光比紫光更敏感。 下图红绿蓝三条线代表人的三种视锥细胞对不同波长光线的敏感度;黑色虚线代表视杆细胞;视锥细胞负责颜色,视杆细胞感受亮度和强度,可见无论是颜色还是强度,人眼对蓝光都要比紫光敏感。
回答于 2019-09-11 08:43:50
天空为什么是蓝色的?主要因为光线折射,还有眼睛对色彩的感知。
日照太阳光穿过大气的角度,空气中粒子和大气分子的大小,以及我们眼睛感知颜色的方式。
让我们先把天空从等式中拿出来,从颜色开始。从物理学的角度来看,颜色指的是可见光留下物体并撞击传感器,如人眼。这些波长可能会被反射,或者散落,或者它们可能来自对象本身。
下一篇:返回列表
相关链接 |
||
网友回复(共有 0 条回复) |