天很蓝的原因

时间:2023-10-04 04:10:56 家庭 我要投稿

  万里无云的蓝天是蓝色的,那是因为在空气中分子散射太阳光线当中蓝色部分的能力高于其散射红色光线的能力。

  天很蓝的原因1

  1、天空呈蓝色是因为空气中的分子、微粒会让阳光散射,而阳光中的蓝色波长短、能量大,能更容易、更多的被散射。阴雨天气来临时云层变厚,这时候太阳更多的是受到反射,所以这时天空颜色更灰暗,自然界中很多物体的颜色都源于阳光的散射、反射。

  2、我们抬头所能见的天空本身并没有颜色,在我们的眼中它呈现蓝色是因为空气中的分子、微粒会让太阳光在四周散射,而太阳光中的蓝色因为波长短、能量大而更容易、更多的被散射,所以导致天空呈蓝色。

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  3、阴雨天天空颜色灰暗:不过天空并不是每日都呈蓝色的,比如在阴雨天气来临的'时候天空中的云层增多,而阳光在抵达厚厚的云层时会遭到反射,所以阴雨天时天空显得比晴天灰暗非常多。

  4、阳光有七种颜色:通过三棱镜,我们可以看到太阳有七种颜色的可见光,它们分别是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,这七种颜色也是我们熟悉的彩虹的颜色,自然界中很多物体的都是因为不同的太阳光而产生的,比如海洋。

  天很蓝的原因2

  1.丁达尔效应

  丁达尔在1859年提出的丁达尔效应奠定了我们能够正确解释天空颜色的最初几步。他发现,当光线通过具有小微粒的透明悬浮液的时,光波较短的蓝色光线比红色光线具有更强的散射现象。

  当一束白色光线入射到盛有肥皂水或者牛奶与水的水箱当中。从水箱的侧面看去,可以观察到光柱在途中产生了蓝光散射的现象

  在光柱出射端,光线在经过水箱之后变成了红色。光线的偏振极化现象也可以通过偏振滤光片来观察,其道理可类比于我们戴上偏光太阳眼镜后可以看到颜色加深的深蓝色的天空。

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  图解:建筑物的反射光由于霾而被散射

  我们把如上现象称为丁达尔效应,对于物理学家来说他们也把这种现象称作瑞利散射,以为散射现象做出详细解释的瑞利男爵的名字命名。瑞利男爵发现,在存在充分散射粒子的前提下,散射光线的量与光波长的.四次方成反比。由此推知,蓝光的散射量是红光的(700/400)4 ~= 10倍。

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  2.尘埃还是分子?

  丁达尔与瑞利原本认为天空呈现的蓝色与大气层当中的灰尘或者水蒸气的小颗粒对光线的散射有关系。甚至今日,也有人会错误地用这两种原理来解释天呈现的蓝颜色。

  科学家们后来了解到,如果这种理论是正确的,那么我们可以推理得到的当天空当中的湿度上升或者有云雾的天气条件下,天空的颜色应该由于散射而呈现出五彩缤纷的颜色的错误结论

  因此科学家们认定散射的粒子主要是空气中的氧气分子和氮气分子,而非空气中的尘埃。在1911年爱因斯坦首次论证了空气分子散射光线的理论

  他通过方程式计算了分子对于光线的散射,其理论计算数值与实际实验结果吻合,甚至能够通过提出的方程式比照观察得到的结论来验证阿伏伽德罗常数。这些分子能够散射光的原因在于光线的电磁场诱发了分子当中的电磁距的变化与排列。

  3.为什么不是紫外线光?

  如果短波的光波能够具有更强烈的散射,那么天空为什么没有呈现出最短波长的可见光——紫光的颜色?太阳辐射的光线在每个波长之上分布并不是均匀的,并且高空大气层可以吸收一部分散射光线,因此在光线中紫色的散射光线部分就更少了。

  我们的眼睛对于紫光是不敏感的。尽管这可能是答案的一部分,然而彩虹中折射的光线让我们看到在可见光部分中靛蓝和紫光的比例是超过蓝光的。答案的另外一部分就在于我们视觉的工作原理。在我们的视网膜或者视网膜锥中,有三种颜色的接收器。

  这些接收器由于分别对三种波长的光波接收能力明显而被命名为红,蓝和绿感光光锥。随着这三种光锥接收三种颜色光比例的变化,我们的视觉系统构建了我们可以见到的光的颜色。

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  当我们仰望天空时,红色光锥能够识别出小剂量的散射红光,然而对橘黄和黄色的光波的接收能力就要弱一些。绿色感光光锥可以识别出黄色和更加强烈散射的绿光和绿蓝色光波。

  蓝色光锥可以接收蓝色光波附近的光线,这些光线是具有强烈散射的。被最强烈散射的靛蓝光线与紫光可以被蓝光感光光锥以及红光感光光锥接收,因此我们视觉上看到了蓝紫色并且带有红色光晕。

  总体而言,红色和绿色光锥接收到类似的散射光线,而蓝色光锥接受到更大量的散射光线。这种组合可以解释我们看到的天空为何呈现出苍蓝色。

  我们的视觉将天空调整看成纯色色相并不是巧合。我们为了适应周围的环境而进化,能够将自然界中的颜色清楚分辨的视觉是一种生存优势。

  天很蓝的原因3

  首先,要了解天空为何呈现蓝色,需要知道光的颜色和散射理论。白天,太阳发出的光线经过大气层的散射、反射和折射等过程后,才到达地面。这些光线中包含了多种不同波长的颜色,例如红色、橙色、黄色、绿色、蓝色和紫色等。

  由于不同波长的光在空气中的传播速度不同,因此会发生散射现象,即光线向各个方向弥散。而且,空气分子对于不同波长的光有不同的散射强度。其中,蓝色光波的波长较短,能够与空气分子发生更强的相互作用,从而在大气层中更容易发生散射。

  其次,蓝色光的强烈散射是天空呈现出蓝色的主要原因。当太阳光线进入大气层时,其中的短波光线(包括蓝色光)会被空气分子所散射,而长波光线(如红色和橙色光)则较少被散射。由于蓝色光分散得更广,因此我们就能看到一个蓝天。

  在这个过程中,蓝色光波会向各个方向弥散,从而填满了整个天空。同时,由于地球旋转和太阳的位置变化,我们也可以看到天空颜色的变化,例如日落时天空呈现出橙红色或黄色的.色彩。

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  第三,天空的颜色还可能受到其他因素的影响。例如,云层、空气质量、雾霾和灰尘等都可能对天空颜色产生影响。

  当天空中存在云层或者空气中含有大量的灰尘和污染物时,它们会散射或吸收掉部分光线,使得天空的颜色变得更加暗淡或偏灰色。此外,太阳光的角度和位置也可能影响天空颜色的变化,例如在日食时,我们可以看到一个黑色的天空。

  总之,天空呈现出蓝色是由于光的散射效应,其中蓝色光波被更强烈的散射出来而形成的。了解这些原理可以帮助我们更好地理解自然界中的现象,并欣赏大自然所展现出的美丽景色。

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