為什么天空是藍(lán)色的?bKE影風(fēng)網(wǎng)
陽光進(jìn)入大氣時(shí),波長較長的色光,如紅光,透射力大,能透過大氣射向地面;而波長短的紫、藍(lán)、青色光,碰到大氣分子、冰晶、水滴等時(shí),就很容易發(fā)生散射現(xiàn)象。被散射了的紫、藍(lán)、青色光布滿天空,就使天空呈現(xiàn)出一片蔚藍(lán)bKE影風(fēng)網(wǎng)
天空為什么是藍(lán)的?白云為什么是白的?bKE影風(fēng)網(wǎng)
為什么天空的顏色是藍(lán)色的bKE影風(fēng)網(wǎng)
我們看到的天空,經(jīng)常是蔚藍(lán)色的,特別是一場大雨之后,天空更是幽藍(lán)得象一泓秋水,令人心曠神怡,躍躍欲飛。天空為什么是蔚藍(lán)色的呢?bKE影風(fēng)網(wǎng)
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大氣本身是無色的。天空的藍(lán)色是大氣分子、冰晶、水滴等和陽光共同創(chuàng)作的圖景。bKE影風(fēng)網(wǎng)
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陽光進(jìn)入大氣時(shí),波長較長的色光,如紅光,透射力大,能透過大氣射向地面;而波長短的紫、藍(lán)、青色光,碰到大氣分子、冰晶、水滴等時(shí),就很容易發(fā)生散射現(xiàn)象。被散射了的紫、藍(lán)、青色光布滿天空,就使天空呈現(xiàn)出一片蔚藍(lán)了。bKE影風(fēng)網(wǎng)
天為什么是藍(lán)的,而不是綠的或紅的呢?bKE影風(fēng)網(wǎng)
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首先你得明白一個(gè)道理:我們周圍的事物之所以顯現(xiàn)出顏色來,僅僅是因?yàn)殛柟庹丈渲鼈?。雖然陽光看上去是白色的,但是所有的顏色:赤、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫,在陽光里都存在。bKE影風(fēng)網(wǎng)
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天空里有這么多顏色,為什么我平時(shí)看到的只有藍(lán)色呢?你可能會(huì)問。bKE影風(fēng)網(wǎng)
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如果你把光線設(shè)想為波浪,你就會(huì)猜破這個(gè)謎了。光其實(shí)是像一個(gè)波浪那樣在運(yùn)動(dòng)的。我們來設(shè)想一下一滴雨落在一個(gè)水洼里的情景。當(dāng)這滴雨落到水面上時(shí),就會(huì)產(chǎn)生小波浪,波浪一起一伏地變成更大的圈,向著四面八方擴(kuò)展開去。如果這些波浪碰上一塊小石子或一個(gè)別的什么障礙物,它們就會(huì)反彈回來,改變了波浪的方向。bKE影風(fēng)網(wǎng)
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而陽光從天空照射下來,一樣會(huì)連續(xù)不斷地碰到某些障礙。因?yàn)楣馑仨毚┩傅目諝獠⒉皇强盏?,它由很多很多微小的微粒組成。其中百分之九十九不是氮?dú)獗闶茄鯕?,其余則是別的氣體微粒和微小的漂浮微粒,來源于汽車的廢氣、工廠的煙霧、森林火災(zāi)或者火山爆發(fā)出來的巖灰。雖然氧氣和氮?dú)馕⒘V皇且坏斡晁囊话偃f分之一,但是它們也照樣能阻擋陽光的去路。光線從這些眾多的小“絆腳石”上彈回,自然也就改變了自己的方向。bKE影風(fēng)網(wǎng)
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可是那么多顏色的光改變了方向,為什么只有藍(lán)色被看到呢?你可能還是不明白。bKE影風(fēng)網(wǎng)
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我們還得回到剛才說的那個(gè)水洼里。bKE影風(fēng)網(wǎng)
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水洼里,小的波浪遇到小石子的話,水面便被搞得混亂不堪;但如果是一個(gè)“巨浪”,像你用手在水洼邊掀起的那種“巨浪”,它就有可能干脆從石頭上溢過去,并暢通無阻地到達(dá)水洼的對面邊緣。那么,就像有大波浪和小波浪一樣,各種各樣顏色的光波也有不同的“波浪”,也就是波長:不過它們可不像水波的波浪,用肉眼是看不出它們的大小的,因?yàn)樗鼈冃〉秒y以想像,只是一根頭發(fā)的一百分之一!得用很靈敏的測量儀表才可以精確地測定出來。bKE影風(fēng)網(wǎng)
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根據(jù)科學(xué)家的測定,藍(lán)色光和紫色光的波長比較短,相當(dāng)于“小波浪”;橙色光和紅色光的波長比較長,相當(dāng)于“大波浪”。當(dāng)遇到空氣中的障礙物的時(shí)候,藍(lán)色光和紫色光因?yàn)榉贿^去那些障礙,便被“散射”得到處都是,布滿整個(gè)天空—天空,就是這樣被“散射”成了藍(lán)色。bKE影風(fēng)網(wǎng)
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發(fā)現(xiàn)這種“散射”現(xiàn)象的科學(xué)家叫瑞利,他是在130年前發(fā)現(xiàn)的,他也是諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。bKE影風(fēng)網(wǎng)
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用“散射”現(xiàn)象,你就可以解釋下面這些天象了:bKE影風(fēng)網(wǎng)
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比如在你頭頂?shù)奶炜帐撬{(lán)色的,可是在地平線—天地相接的地方,天空看上去卻幾乎是白色的。為什么?就是因?yàn)殛柟鈴牡仄骄€到你這個(gè)地方比起它直接從空中落下來,需要在空氣中走的路程要遠(yuǎn)得多—而在一路上它所擦過的微粒子也自然就要多得多。這些大量的微粒子就這樣多次散射出光,所以它顯得白中透著淡藍(lán)。建議你做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證一下:拿一杯水,把它放在一個(gè)黑暗的背景里,放進(jìn)一滴牛奶,再拿一只手電筒照射杯子的一端,并靠近它,手電筒的光在水中即會(huì)顯現(xiàn)出淡藍(lán)色。如果你往水里放進(jìn)的牛奶越多,水就越白,因?yàn)楣庖辉俚厥艿竭@些眾多的牛奶微粒的散射,結(jié)果就是白色的。道理跟在地平線上空是白色的一樣。bKE影風(fēng)網(wǎng)
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太陽落山時(shí)的傍晚,天空不顯現(xiàn)藍(lán)色而顯現(xiàn)紅色,正在下落的太陽也變成暗紅色,也是一樣的道理。由于傍晚的光在照射到你這個(gè)地方的路上所遇到的眾多的微粒,使得陽光中的紫色的和藍(lán)色的部分往四面八方散射開去,僅留下一點(diǎn)點(diǎn)使你的肉眼看得見的橙紅色光線—因?yàn)樗鼈兊牟ㄩL長、“波浪大”,翻過了路上的障礙。bKE影風(fēng)網(wǎng)
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不過,細(xì)心的你會(huì)發(fā)現(xiàn),天穹在落日后也還會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)深藍(lán)色。這也曾經(jīng)是科學(xué)家們關(guān)心的一件怪事,不過幾個(gè)物理學(xué)家已經(jīng)在50年前揭開了這個(gè)謎:導(dǎo)致黃昏時(shí)天空的藍(lán)色,是一種特別的物質(zhì)。這種特別的物質(zhì)在離地球表面20至30公里的高空處聚集成厚厚的一個(gè)層面,叫臭氧層。這種氣體對正在下落的太陽光起到像顏色過濾器那樣的作用:它截獲太陽光中的黃色和橙色的部分,卻幾乎無阻攔地讓藍(lán)色的部分通過。當(dāng)最后的少許光消失時(shí),所有的顏色才消失在黑暗的夜色中。bKE影風(fēng)網(wǎng)
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臭氧不僅導(dǎo)致黃昏的藍(lán)色天空,還吞下一種你無法看見的特殊的光線:紫外線的光,或稱紫外線。你一定曾經(jīng)聽說過,紫外線對所有的生物(當(dāng)然也包括對你)有多么危險(xiǎn)。如果它在你的裸露的皮膚上照射得太長久,你就會(huì)得曬斑。臭氧層到處都有足夠的厚度能截獲盡可能多的紫外線:這對于我們這個(gè)星球上的全體生命來說,是極其重要的。bKE影風(fēng)網(wǎng)
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可惜,在今天,這個(gè)生命攸關(guān)的保護(hù)層在許多地方都已經(jīng)變薄了,在南極上空甚至已經(jīng)形成了一個(gè)大的空洞。而破壞臭氧的兇手就是“氟里昂”—一種人們用來噴灑護(hù)發(fā)摩絲或用在冰箱和空調(diào)上制冷的物質(zhì)。這是一種對臭氧層特別有害的物質(zhì),所以許多國家已經(jīng)不再使用這種“臭氧殺手”了。bKE影風(fēng)網(wǎng)
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今天我們學(xué)到了為什么我們眼中的天空是藍(lán)色的。其實(shí)從地球以外望過來也是一樣:覆蓋我們地球三分之二面積的海水也散發(fā)著藍(lán)光,陸地上雖然有土地的褐色或森林的綠色,然而上空卻總是藍(lán)色的—從宇宙中看來,整個(gè)地球都被裹著一塊輕柔的藍(lán)色面紗。從大氣層外看見過地球的天文學(xué)家報(bào)道過這一情況。bKE影風(fēng)網(wǎng)
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所以地球被稱做“藍(lán)色星球”是完全正確的。它那獨(dú)特的藍(lán)色,就是生命的顏色。bKE影風(fēng)網(wǎng)
白云的顏色是白色的bKE影風(fēng)網(wǎng)
云彩本身是沒有顏色的,空氣中大量的小水珠和小冰晶聚集形成云,大量的水珠冰晶相當(dāng)于一個(gè)表面粗糙的物體,光線照射上去時(shí)發(fā)生了漫反射,才顯白色,否則是透明的。就像雪一樣,大量透明的雪漫反射了陽光才顯白色。(望采納,謝謝)bKE影風(fēng)網(wǎng)
天空為什么是藍(lán)色的,什么原理bKE影風(fēng)網(wǎng)
天空為什么是藍(lán)的?原因并不像常見回答中所說的,是因?yàn)椤翱諝庵袝?huì)有許多微小的塵埃、水滴、冰晶等物質(zhì),當(dāng)太陽光通過空氣時(shí),波長較短的藍(lán)、紫、靛等色光,很容易被懸浮在空氣中的微粒阻擋,從而使光線散射向四方,使天空呈現(xiàn)出蔚藍(lán)色?!?span style="display:none">bKE影風(fēng)網(wǎng)
與可見光的波長(約400納米~700納米)相比,空氣中的塵埃、水滴等微粒遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于陽光中的可見光波長,因此當(dāng)陽光遇到這些顆粒物的時(shí)候,它們會(huì)向不同的方向反射。但是,這樣的反射對于不同波長(或者說不同顏色)的光來說,效果都是相同的。換句話說,塵埃等顆粒物反射出來的,仍然是包含所有顏色的白光。如PM2.5即空氣中懸浮著的尺度≤2.5微米的顆粒物造成的污染,所以當(dāng)空氣污染指數(shù)很高的時(shí)候,天空會(huì)是白茫茫的一片。bKE影風(fēng)網(wǎng)
那天空為什么是藍(lán)色的呢?實(shí)際上,空氣中確實(shí)存在大量尺度比可見光波長更小的微粒就是空氣中的多種氣體分子,比如氧氣和氮?dú)夥肿拥摹爸睆健倍际?.3納米左右。遇到這些氣體分子的時(shí)候,有些光子就會(huì)被吸收。一段時(shí)間之后,分子又會(huì)釋放出另一個(gè)光子。放出的光子跟吸收的光子顏色相同,但是方向變了。雖然所有顏色的光子都會(huì)被吸收,但頻率較高(即顏色較藍(lán))的光子比頻率較低(顏色較紅)的光子更容易被吸收。這個(gè)過程被稱為瑞利散射,是以19世紀(jì)70年代最先描述這一過程的英國物理學(xué)家約翰·瑞利爵士的名字命名的。bKE影風(fēng)網(wǎng)
那么,藍(lán)色光更容易與空氣分子發(fā)生瑞利散射,又怎么會(huì)產(chǎn)生藍(lán)天呢?先做個(gè)簡單的假設(shè),如果不存在任何空氣,天會(huì)是什么顏色?雖然我們大多數(shù)人都沒有上過太空,但從阿波羅登月的紀(jì)錄片中可以看到,月亮上哪怕太陽當(dāng)空照,天空仍然是黑色的。bKE影風(fēng)網(wǎng)
由于空氣中存在瑞利散射,情況就完全不同了,陽光在大氣的傳播途中,偏藍(lán)色的光更容易發(fā)生瑞利散射而被偏折到了與陽光原來傳播的方向不同的方向上。于是,我們就算不直對著太陽看,而是朝天空中的其他方向上看,也總有被空氣分子散射的光子(更多的是藍(lán)光)射入我們的眼睛,于是就看到了藍(lán)天。