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替小孩问一个问题,天空和湖泊、大海为什么大部分看起来是蓝色的
光具有波动性又具有粒子性。
光波有三个参数,即波长、频率和光的速率。
光在传播过程中有两个重要现象值得关注,一个是光的干涉现象,另一个是光的衍射现象。
水面的油膜呈现彩色就是光的干涉形成的。可见光由红橙黄绿青蓝紫七种色光混合而成的,七种色光对应是七种不同波长,红波最长,紫波最短。油膜的厚度与可见光的波长相当,当色光射到油膜时一部分由油膜外表面反射,一部分射入油膜第二层再反射出来,有些光会消失,有些光正常射出。由于油膜厚度不均匀,各处厚薄不同,有的反射红光,有的反射紫光,这就形成七彩油膜。光碟就是利用光的干涉现象制成的。
光的另一现象就是光波的衍射现象。光在传播途中会遇到各种微粒的阻碍,当遇到微粒尺寸小于光的波长时,光就会绕过微粒继续传播;当遇到微粒尺寸与某种光的波长相当时,光就传不过去了,只好反射回来。这就是光的衍射现象。
当可见光射向天空和深水时,由于红光波长最长,最容易绕过微粒继续传播;而紫色光的波长最短,遇到微粒绕不过去反射回来,我们看到的就是偏向紫色的蓝光了,这就是天空和海水为什么湛蓝的原因了。
鲜红的朝阳是因为红光波长最近,最容易绕过微粒传播,所以看到的朝阳就是红色了。警告灯用红色也是这个道理。
天空为什么是蓝色的海洋为什么也是蓝色的
“秋水共长天一色”,是多美的一番景象,水和天空交相辉映,水天一色,美得实在让人挪不开眼睛。
人们欣赏之时,也会产生疑问,为什么天空这么蓝?海洋这么蓝?是的,我们头顶上的那片青天有各种各样的蓝,浅蓝、靛蓝、深蓝、青蓝…蓝得可以穿透每个人的内心!蓝得可以洗涤每个人的灵魂!
天空为什么是蓝色相信很多人都知道答案,这个简单啊。因为地球的大气层中漂浮着很多尘埃、水分子和微生物,当太阳光照射到大气层时,由于蓝、紫、靛的光波较短,很容易被大气中的尘埃和微粒阻拦,使蓝色光散射到各处,就出现了蓝色天空。
但蓝色天空只在低处地面能看到,越到高空,大气越稀薄,散射的阳光也会减弱,到了2万米的高空,光散射作用也没有了,天空就呈现一片漆黑,太阳光就是纯亮的白光。
这也就是为什么宇航员在月球上拍的天空是黑色的原因了。
是不是很简单?可天空呈现蓝色的原因,当时连牛顿和爱因斯坦都解释不了的。
而海洋之所以也是蓝色,那不是更简单?就是海洋能倒映天空颜色,天空是蓝色,海洋自然就成为了蓝色了。
大自然有没有把你美到呢?
天空为什么是蓝色的而且那么蓝
天空为什么是蓝色
我们看到的天空,经常是蔚蓝色的,特别是一场大雨之后,天空更是幽蓝得象一泓秋水,令人心旷神怡,跃跃欲飞。天空为什么是蔚蓝色的呢?
大气本身是无色的。天空的蓝色是大气分子、冰晶、水滴等和阳光共同创作的图景。
阳光进入大气时,波长较长的色光,如红光,透射力大,能透过大气射向地面;而波长短的紫、蓝、青色光,碰到大气分子、冰晶、水滴等时,就很容易发生散射现象。被散射了的紫、蓝、青色光布满天空,就使天空呈现出一片蔚蓝了。
天为什么是蓝的,而不是绿的或红的呢?
首先你得明白一个道理:我们周围的事物之所以显现出颜色来,仅仅是因为阳光照射着它们。虽然阳光看上去是白色的,但是所有的颜色:赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫,在阳光里都存在。
天空里有这么多颜色,为什么我平时看到的只有蓝色呢?你可能会问。
如果你把光线设想为波浪,你就会猜破这个谜了。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?你可能还是不明白。
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。
根据科学家的测定,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,布满整个天空—天空,就是这样被“散射”成了蓝色。
发现这种“散射”现象的科学家叫瑞利,他是在130年前发现的,他也是诺贝尔奖获得者。
用“散射”现象,你就可以解释下面这些天象了:
比如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。为什么?就是因为阳光从地平线到你这个地方比起它直接从空中落下来,需要在空气中走的路程要远得多—而在一路上它所擦过的微粒子也自然就要多得多。这些大量的微粒子就这样多次散射出光,所以它显得白中透着淡蓝。建议你做一个小实验来验证一下:拿一杯水,把它放在一个黑暗的背景里,放进一滴牛奶,再拿一只手电筒照射杯子的一端,并靠近它,手电筒的光在水中即会显现出淡蓝色。如果你往水里放进的牛奶越多,水就越白,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。由于傍晚的光在照射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。
不过,细心的你会发现,天穹在落日后也还会在一段时间内呈现深蓝色。这也曾经是科学家们关心的一件怪事,不过几个物理学家已经在50年前揭开了这个谜:导致黄昏时天空的蓝色,是一种特别的物质。这种特别的物质在离地球表面20至30公里的高空处聚集成厚厚的一个层面,叫臭氧层。这种气体对正在下落的太阳光起到像颜色过滤器那样的作用:它截获太阳光中的黄色和橙色的部分,却几乎无阻拦地让蓝色的部分通过。当最后的少许光消失时,所有的颜色才消失在黑暗的夜色中。
臭氧不仅导致黄昏的蓝色天空,还吞下一种你无法看见的特殊的光线:紫外线的光,或称紫外线。你一定曾经听说过,紫外线对所有的生物(当然也包括对你)有多么危险。如果它在你的裸露的皮肤上照射得太长久,你就会得晒斑。臭氧层到处都有足够的厚度能截获尽可能多的紫外线:这对于我们这个星球上的全体生命来说,是极其重要的。
可惜,在今天,这个生命攸关的保护层在许多地方都已经变薄了,在南极上空甚至已经形成了一个大的空洞。而破坏臭氧的凶手就是“氟里昂”—一种人们用来喷洒护发摩丝或用在冰箱和空调上制冷的物质。这是一种对臭氧层特别有害的物质,所以许多国家已经不再使用这种“臭氧杀手”了。
今天我们学到了为什么我们眼中的天空是蓝色的。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轻柔的蓝色面纱。从大气层外看见过地球的天文学家报道过这一情况。
所以地球被称做“蓝色星球”是完全正确的。它那独特的蓝色,就是生命的颜色。
天气晴朗的时候天空为什么是蓝色的
这是因为太阳光线射人大气层后,遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒发生散射的结果。波长较短的紫、蓝、青色光波最容易被散射,而波长较长的红、橙、黄色光的透射能力较强,它们能穿过大气分子和微粒,保持原来的方向前进,很少被空气分子散射。对下层空气分子来讲,主要是蓝色光被散射出来,因而天空呈蔚蓝色。
天空的蓝色只是在低空才能看见,随着高度的增加,由于空气越来越稀薄,大气分子的数量急剧减少,分子散射出的光辉逐渐减弱,天空的亮度越来越暗,到20千米以上的高度,散射作用几乎看不出来,天空就成黑色的了
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