太原热力公司投诉电话:天空为什么是蓝色的?

来源:百度文库 编辑:神马品牌网 时间:2024/05/11 03:28:15

天空为什么是蓝色的?实际上这也是由于大气对太阳光的散射所造成的。

晴天,太阳光进入大气后,空气分子和微尘将太阳光向四周散射。分子和微尘比入射光的波长小的散射现象称为瑞利散射。光波波长愈短,瑞利散射强度愈大。太阳光谱中以红光波长最长,向紫光方向波长逐渐缩短,在短波波段中蓝光能量最大,散射出来的光波也最多,因此我们看到的天空呈现蔚蓝色。

不过,这只是在低空,再向上可就不同了。愈向上空气愈稀薄,散射的光愈少,天空的颜色便逐渐改变:在8千米高空,变成青色;11千米处,呈现暗青色;13千米上下,成为暗紫色;及至21千米高度,转为黑紫色;再向上,便是一片漆黑的天空了。

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天空为什么是蓝色的?

晴朗的天空是蔚蓝色的,这并不是因为大气本身是蓝色的,也不是大气中含有蓝色的物质,而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。由于介质的不均匀性。使得光偏离原来传播方向而向侧方散射开来的现象,称为介质对光的散射。细微质点的散射遵循瑞利定律:散射光强度与波长的四次方成反比。当太阳光通过大气时,波长较短的紫、蓝、青色光最容易被散射,而波长较长的红、橙、黄色光散射得较弱,由于这种综合效应,天空呈现出蔚蓝色。旭日为什么是红色的?早晨,阳光通过厚厚的大气层,这时紫光和蓝光被强烈散射,到达地平线时,已剩下无几,余下的只是波长较长的黄、橙、红光。所以,旭日是红色的。这些色光再经地平线上空的大气分子、尘埃、水滴等杂质散射,就使得那里天空呈现出绚丽的彩色,如果有云,它会把光线反射回来,云块上就会染上彩色,出现朝霞和晚霞。

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。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

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*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、“

如果阳光从天空照射下来,它就会连续不断地碰到某些障碍--即使没有下雨。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。其中的大多数,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,它们来源于汽车的废气、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比一滴雨水小一百万倍,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,并改变自己的方向:光线被散射出去,这是我们化学家和物理学家们的说法。波长短的蓝色光和紫色光比波长长的橙色光和红色光散射得多。所以散射的光中,紫光比红光几乎多10倍,而蓝光则几乎比红光多6倍。绿色的、黄色和橙色的光线,敌不过占优势的蓝色光线和紫色光线,所以我们觉得这些散射的光是蓝色的--天蓝色的。发现这一切的是英国物理学家和诺贝尔奖获得者瑞利勋爵,他在130年前就已经发现了:当光线透过空气偏离了它原来的直线方向时,光的波长不同,偏离的距离不同。后来人们为了向他表示敬意,便把这个散射过程叫做瑞利散射。如果你向天空看去,你主要看见的是阳光中被散射的蓝色的光,而不是未经散射的阳光
2.海水为什么是蓝色的?

人眼看到的海水的颜色,是海水对太阳反射光的颜色。白光射向海水时,由于海水对白光的选择吸收和散射,使海水呈现蓝色。光通过介质时,光的部分能量被介质吸收而转变成介质的内能,使得光的强度随着光穿过的厚度而衰减的现象称为光的吸收。若某种介质在一定波长范围内,对光的吸收程度很小,并且随波长变化不大,这种吸收称为一般吸收;若某种介质对某些波长的光的吸收特别强烈,且随波长变化也很大,这种吸收称为选择吸收。太阳光射到海水上时,由于海水对红、黄色光进行选择吸收,而对蓝、紫色光强烈散射、反射,因而海水看起来呈蓝色。绝大部分物体呈现颜色,都是其表面或体内对可见光进行选择吸收的结果

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。

你何曾注意到:一场大雨过后,有时开空澄净得象一泓平静的湖水;雷鸣电闪一过,天空顿时异常湛蓝,令人心旷神怡。为什么晴朗的开空总是蔚蓝色的呢?而且越是晴朗,蓝得越澄澈。

难道天空中含有蓝色的气体?莫非说大气本身就是蓝色的?

为了解答这个问题,我们不妨做一个小实验:用一只长方形玻璃缸,里面盛大约三分之二的水,水里撒少话泥沙粉末,使溶液浑浊。然后把它放在窗前,选择一个晴朗的上午,大约七.八点钟,阳光基本上平行地射向长方形玻璃缸的一端,光线通过浑浊的水,在加一端射出来。这时你可以发现一个很有趣的现象:长玻璃缸中的水呈现出淡蓝色,而从另一端射出一端射出来的光结却呈浅红色和橙黄色。

玻璃缸中出现淡蓝色和蔚蓝色天空的道理是一样的。

我们知道,地球表面包围着一层空气。空气中含有许多微小的尘埃.冰晶.水滴等。当太阳光芒看上去是束白光,实际上它是由红.橙.黄..蓝.靛.紫等有色光线组成份通过空气(就仿佛在小实验中太阳光线穿过浮有泥沙的玻璃水缸一样,波长较长的红色光透射力最大(其次是橙.黄色光亮,它能透过大气中的微粒射向地面;而波长较短的紫色.蓝.靛等色光,很容易被悬浮在空气中的微粒向四面八方散射开来,使天呈现蔚蓝色。

在晴朗的天气里空气中会有许多微小的尘埃、水滴、冰晶等物质,当太阳光通过空气时太阳光中波长较长的红光、橙光、黄光都能穿透大气层,直接射到地面,而波长较短的蓝、紫、靛等色光,很容易被悬浮在空气中的微粒阻挡,从而使光线散射向四方,使天空呈现出蔚蓝色。实际上发生散射的蓝光只是一小部分,大部分没有遇到微粒的蓝光、紫光还是直接射到了地球上,所以射到地球上的白光中仍然是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。当大雨过后,你是否注意过天会更蓝,越是晴朗的天气,天越蓝,这是因为这样的天气里,空气中的尘粒、小滴、冰晶的数量会很多。
如果阳光从天空照射下来,它就会连续不断地碰到某些障碍——即使没有下雨。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。其中的大多数,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,它们来源于汽车的废气、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比一滴雨水小一百万倍,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,并改变自己的方向:光线被散射出去,这是我们化学家和物理学家们的说法。波长短的蓝色光和紫色光比波长长的橙色光和红色光散射得多。所以散射的光中,紫光比红光几乎多10倍,而蓝光则几乎比红光多6倍。绿色的、黄色和橙色的光线,敌不过占优势的蓝色光线和紫色光线,所以我们觉得这些散射的光是蓝色的——天蓝色的。发现这一切的是英国物理学家和诺贝尔奖获得者瑞利勋爵,他在130年前就已经发现了:当光线透过空气偏离了它原来的直线方向时,光的波长不同,偏离的距离不同。后来人们为了向他表示敬意,便把这个散射过程叫做瑞利散射。如果你向天空看去,你主要看见的是阳光中被散射的蓝色的光,而不是未经散射的阳光。

这是因为太阳光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成的。这七种颜色的光波长是不一样的。大气中的尘埃以及其他微粒散射蓝光的能力大于散射其他波长较长的光子的能力,因此天空显现出蓝色。大气对光线的散射主要有两种:丁达尔散射和瑞利散射。其中尘埃、水雾等能在空气中形成胶体的微粒对光的散射属于丁达尔散射,丁达尔散射的特点是散射光的强度与光波波长无关,因此白光散射后仍然是白光,在地平线附近看到的白蒙蒙一片就是丁达尔散射现象。还有一种是瑞利散射,是由极小微粒(分子、原子等)产生的散射,其散射光强度与光波波长的四次方成反比,已知可见光的波长范围是400nm(蓝紫光)到700nm(红光),红光端波长是蓝紫光波长的1.75倍,因此蓝紫光散射强度接近红光散射强度的十倍,又因为人眼对紫光不太敏感,所我们看到的天空就是蓝色的。