文档介绍:
越白,因为光一再地受到这些众多的牛奶微粒的散射,结果就是白色的。道理跟在地平线上空是白色的一样。
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,也是一样的道理。由于傍晚的光在照耀到你这个地方的路上所遇到的众多的微粒,使得阳光中的紫色的和蓝色的部分往四面八方散射开去,仅留下一点点使你的肉眼看得见的橙红色光线,因为它们的波长长、波浪大,翻过了路上的障碍。
其实从地球以外望过来也是一样,覆盖我们地球三分之二面积的海水也散发着蓝光,陆地上虽然有土地的褐色或森林的绿色,然而上空却总是蓝色的。从宇宙中看来,整个地球都被裹着一块温柔的蓝色面纱。
蓝色,就是生命的颜色。我们的地球就是蓝色星球。爱护我们的地球就是爱护我们的生命。
原理:光的散射是指光通过不匀称的介质时一部分光偏离原方向传播的现象,偏离原方向的光称为散射光。晴朗的天空是蔚蓝色的,是由于大气分子和悬浮在大气中的微小粒子对太阳光散射的结果,波长较短的紫、蓝、青色光最简单被散射,而波长较长的红、橙、黄色光散射得较弱,这种综合效应使天空呈现出蔚蓝色。
学霸分析天空为什么是蓝色
所以天空为什么是蓝色的呢?答案就是瑞利散射。
瑞利散射(Rayleigh scattering)是指比光的波长更小的颗粒对入射光线造成的散射效应,留意这里说的是比光的波长更小的颗粒,我们能看到的可见光波长是390~700纳米,水滴、冰晶、尘埃明显不属于这一类,而空气中的分子才属于这一类。换句话说,即便空气是纯净的,没有任何杂质,我们一样能看到蓝色的天空。假如蓝天是大颗粒散射造成的,那么应当雾霾越严峻天越蓝才对嘛?这明显说不通。
那么为什么瑞利散射能让天空看起来是蓝色的呢?因为跟瑞利散射的公式,波长较短的光(蓝、紫)更简单被散射,而波长较长的光(红、橙)不简单被散射,所以当太阳光经过大气层时,更多的蓝紫色光由于瑞利散射而充满到整个天空,因此天空看起来就是蓝色的了。
瑞利散射还能说明为什么我们看到的太阳是黄色的。因为大量的蓝紫色光在大气中被散射,那么干脆到达地面的蓝紫光就变少了,所以我们抬头看天上的太阳就会是暖和的黄色。朝阳和夕阳看上去是红色的也是受瑞利散射的影响,因为在地平线旁边时,太阳光须要穿过更厚的大气才能到达我们,由于大气很厚,因此连波长相对比较长的黄绿光也被散射掉了,我们就看到了更多的红橙光。事实上,在太空里看到的太阳是白色的。
瑞利散射使天空成蓝色的原理
我们知道,干脆来自太阳的光,在中午看来是白色的。它包含连续的可见光波长的混合,这个波长分布的峰在光谱的绿-黄色区段。那么我们为什么会看到蓝色的天空?是什么造成了我们在太阳下山时看到的橙红色?这些现象都和称为散射的过程有关。
在我们考虑天空的颜色之前,先得问一下我们究竟是如何望见天空的。天上的光从哪里来?天上的光来自太阳,不过它是从直射的太阳光术散射出来的。我们可以将散射描述为这样一个过程,在这个过程中,光被大气中的微粒汲取,又快速以同样的波长被再次放射出来。不过散射光行进的方向和入射光的不同。
假如没有大气,就不会发生散射。这时天空将是黑色,没有光。可是地球时有大气的,大气对流层延长到地表以上约10km的高度。地球大气主要由氮气、氧气和少量的其他气体组成。此外还畅游烟尘粒子、火山灰或其他颗粒物。这些颗粒特别小,但仍旧比单个气体分子大许多。
第 6