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为什么天空是蓝色的?
波长,天空,蓝色为什么天空是蓝色的?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
为什么不是紫罗兰?
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
为啥是蓝色的呢
回答于 2019-09-11 08:43:50
万里无云的蓝天是蓝色的。那是因为在空气中分子散射太阳光线当中蓝色部分的能力高于其散射红色光色的能力。日暮时分,我们看到落日呈现红色和橘黄色,这是因为蓝色光被散射并且朝着视线以外的方向传播。
太阳发出的白色光包含了彩虹色的所有颜色。牛顿利用多棱镜分离得到了不同的颜色并制成色谱证明了这一点。不同颜色光线具有不同的光波的波长。可见光线谱范围跨越最长720nm红光到最短的380nm得紫光,其中包含橘黄,绿,蓝和靛蓝的光波波长。人眼视网膜上的色彩接收器对于红绿蓝三种颜色有较强的接收能力,三种颜色的组合形成了人类的色觉。
回答于 2019-09-11 08:43:50
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