有誰知道:天氣晴朗的時(shí)候,為什么天空看上去是藍(lán)色的?
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有點(diǎn)長,但請(qǐng)認(rèn)真看。。。因?yàn)楣馑仨毚┩傅目諝庥珊芏嗪芏辔⑿〉奈⒘=M成。其中的大多數(shù),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,它們來源于汽車的廢氣、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⒘1纫坏斡晁∫话偃f倍,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,并改變自己的方向:光線被散射出去,這是我們化學(xué)家和物理學(xué)家們的說法。波長短的藍(lán)色光和紫色光比波長長的橙色光和紅色光散射得多。所以散射的光中,紫光比紅光幾乎多10倍,而藍(lán)光則幾乎比紅光多6倍。綠色的、黃色和橙色的光線,敵不過占優(yōu)勢的藍(lán)色光線和紫色光線,所以我們覺得這些散射的光是藍(lán)色的——天藍(lán)色的。發(fā)現(xiàn)這一切的是英國物理學(xué)家和諾貝爾獎(jiǎng)獲得者瑞利勛爵,他在130年前就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了:當(dāng)光線透過空氣偏離了它原來的直線方向時(shí),光的波長不同,偏離的距離不同。后來人們?yōu)榱讼蛩硎揪匆猓惆堰@個(gè)散射過程叫做瑞利散射。如果你向天空看去,你主要看見的是陽光中被散射的藍(lán)色的光,而不是未經(jīng)散射的陽光。 P。S:除非有外界干擾,光都是以直線傳播的。當(dāng)光在空氣中傳播時(shí),不可避免要遇到空氣中的氣體分子和其他微粒。這些微粒對(duì)光有吸收、反射和散射等物理作用,正是這些物理作用使得晴日里天空成為蔚藍(lán)色。 正確解釋天空為什么是藍(lán)色始于1859年??茖W(xué)家泰多爾首先發(fā)現(xiàn)藍(lán)光要比紅光散射強(qiáng)得多,這就是“泰多爾效應(yīng)”。幾年之后,科學(xué)家瑞利更詳細(xì)地研究了這種現(xiàn)象,他發(fā)現(xiàn)散射強(qiáng)度與波長的4次方成反比。后來,更多科學(xué)家稱這種現(xiàn)象為“瑞利散射”。瑞利散射很容易通過下面一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證(如圖2所示):用一個(gè)盛滿水的水杯,然后往水杯中滴入幾滴牛奶,用手電筒做光源,從水杯的一側(cè)照射,從水杯的另一側(cè)看到的是紅光,而從垂直于光線的方向看到的卻是藍(lán)色(在黑暗處效果更明顯)。 當(dāng)時(shí),泰多爾和瑞利都認(rèn)為天空的藍(lán)色是由于空氣中有小的粉塵微粒和小水滴所致,這些小的粉塵微粒和小水滴就類似于水中的牛奶懸浮顆粒。即便今天,也有許多人這樣認(rèn)為。事實(shí)上并非如此,如果天空完全是由于小的粉塵微粒和小水滴引起的,那么天空的顏色將隨著濕度而變,事實(shí)上天空的顏色隨著濕度的變化非常小,除非下雨或者烏云密布。后來科學(xué)家猜測用空氣中的氮?dú)夂脱鯕夥肿幼阋越忉屘炜罩械摹疤┒酄栃?yīng)”。這種猜測最終被愛因斯坦所證實(shí),他對(duì)這種散射效應(yīng)作了詳細(xì)的計(jì)算,并且計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)相符合。 我們所看到的藍(lán)天是因?yàn)榭諝夥肿雍推渌⒘?duì)入射的太陽光進(jìn)行選擇性散射的結(jié)果。散射強(qiáng)度與微粒的大小有關(guān)。當(dāng)微粒的直徑小于可見光波長時(shí),散射強(qiáng)度和波長的4次方成反比,不同波長的光被散射的比例不同,此亦成為選擇性散射。當(dāng)太陽光進(jìn)人大氣后,空氣分子和微粒(塵埃、水滴、冰晶等)會(huì)將太陽光向四周散射。組成太陽光的紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫7種光中,紅光波長最長,紫光波長最短。波長比較長的紅光透射性最大,大部分能夠直接透過大氣中的微粒射向地面。而波長較短的藍(lán)、靛、紫等色光,很容易被大氣中的微粒散射。以入射的太陽光中的藍(lán)光(波長為0。425μm)和紅光(波長為0。650μm)為例,當(dāng)光穿過大氣層時(shí),被空氣微粒散射的藍(lán)光約比紅光多5。5倍。因此晴天天空是蔚藍(lán)的。但是,當(dāng)空中有霧或薄云存在時(shí),因?yàn)樗蔚闹睆奖瓤梢姽獠ㄩL大得多,選擇性散射的效應(yīng)不再存在,不同波長的光將一視同仁地被散射,所以天空呈現(xiàn)白茫茫的顏色。 如果說短波長的光散射得更強(qiáng),你一定會(huì)問為什么天空不是紫色的。其中一個(gè)原因就是在太陽光透過大氣層時(shí),空氣分子對(duì)紫色光的吸收比較強(qiáng),所以我們所觀測到的太陽光中的紫色光較少,但并不是絕對(duì)沒有,在雨后彩虹中我們很容易觀察到紫色的光。另外一個(gè)原因和我們的眼睛本身有關(guān)。在我們的眼睛中,有三種類型的接收器,分別稱之為紅、綠和藍(lán)錐體,它們只對(duì)相應(yīng)的顏色敏感。當(dāng)它們受到外界的光刺激時(shí),視覺系統(tǒng)會(huì)根據(jù)不同接受器受到刺激的強(qiáng)弱重建這些光的顏色,也就是我們所看到物體的顏色。事實(shí)上,紅色錐體和綠色錐體對(duì)藍(lán)色和紫色的刺激也有反映,紅錐體和綠錐體同時(shí)接受到陽光的刺激,此時(shí)藍(lán)錐體接收到藍(lán)光的刺激較強(qiáng),最后它們聯(lián)合的結(jié)果是藍(lán)色的,而不是 誰都知道天是藍(lán)色的,但是卻不一定人人都知道為什么是藍(lán)色的。 在我們地球的上空,包著一層厚厚的大氣層??諝馐菦]有顏色的,那藍(lán)色是從哪里來的呢? 太陽光里有七種顏色:紅、橙、綠、黃、藍(lán)、靘、紫。紅光最強(qiáng),橙、黃、綠也比較強(qiáng),最弱的是藍(lán)、靘和紫。當(dāng)太陽光透過厚厚的大氣層時(shí),紅光跑得最快,一下子穿過去了;跟著橙、黃、綠光也闖過去了;藍(lán)、靘光的大部分卻被大氣層扣留下了,它們被大氣層里的浮塵、水滴推來搡去,反射來反射去的,結(jié)果把大氣層“染”成藍(lán)色的了。 在地面上看天空是藍(lán)色的,要是乘在飛機(jī)上往外看天空,天空更藍(lán)了;如果乘在宇宙飛船到更高的地方看天空,那么天空不是藍(lán)色的,而是紫色的,因?yàn)樽钭钊醯淖瞎?,它們的大部分連大氣層的頭道門都進(jìn)不來。 在晴朗的天氣里空氣中會(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)太陽光中波長較長的紅光、橙光、黃光都能穿透 大氣層,直接射到地面,而波長較短的藍(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。 實(shí)際上發(fā)生散射的藍(lán)光只是一小部分,大部分沒有遇到微粒的藍(lán)光、紫光還是直接射到了地球上,所以射到地球上的白光中仍然是紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。 當(dāng)大雨過后,你是否注意過天會(huì)更藍(lán),越是晴朗的天氣,天越藍(lán),這是因?yàn)檫@樣的天氣里,空氣中的塵粒、小滴、冰晶的數(shù)量會(huì)很多。
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由于太陽會(huì)發(fā)出X射線和Y射線還有有色光線。有色光線中就有藍(lán)色的光線,在太陽光穿過地球的大氣層時(shí)即在其光線由太空到地面上時(shí)受到了不同程度的反射 折射和反射。因?yàn)橛猩饩€中的藍(lán)色光線的線波幾近最長 ,于是“余光”越強(qiáng)!受大氣層的散射后天空中只剩下蔚藍(lán)! 回答完畢,PLEASE CHOOSE MY ANSWER!
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這是因?yàn)樘柟饩€射人大氣層后,遇到大氣分子和懸浮在大氣中的微粒發(fā)生散射的結(jié)果。波長較短的紫、藍(lán)、青色光波最容易被散射,而波長較長的紅、橙、黃色光的透射能力較強(qiáng),它們能穿過大氣分子和微粒,保持原來的方向前進(jìn),很少被空氣分子散射。對(duì)下層空氣分子來講,主要是藍(lán)色光被散射出來,因而天空呈蔚藍(lán)色。天空的藍(lán)色只是在低空才能看見,隨著高度的增加,由于空氣越來越稀薄,大氣分子的數(shù)量急劇減少,分子散射出的光輝逐漸減弱,天空的亮度越來越暗,到20千米以上的高度,散射作用幾乎看不出來,天空就成黑色的了