为什么天空蓝色的?

许多人小的时候都会冒出这个疑问。而如今,你的孩子或许也会拿这个问题来问你。好吧,作为一位在孩子看来无所不知的家长,你该怎么回答?

首先,天空之所以是蓝色的,并不是因为它反射了海洋的颜色。这个回答也相当于没有回答,如果你给出这个***,好奇心强烈的小孩极有可能会追问“那海洋为什么是蓝色的?”,留下你站在原地,思考世界的真相。

为了回答这个问题,你需要一点生动的解释。

1. 阳光是由多种颜色的光组成的

太阳向外界放出了无数道光,这些阳光像一批浩荡的车队,在宇宙中穿行了1.5亿千米之远,好不容易抵达了地球。阳光们踌躇满志,眼看就可以安逸地躺在地球表面......直到有个人往地上放了块三棱镜

不同颜色的光从一种介质进入另一种介质时,会发生折射,按照一定的角度偏转后才继续向前行进,这个偏转的角度就叫做折射角

道路千万条,折射第一条。行车不规范,太阳两行泪。

我们可以把各种光当成不同大小的车辆,红光是大货车,蓝光是小汽车。在三棱镜中,阳光先后发生了两次折射,这相当于两个急转弯——显然,小汽车能更加灵活地转向,拐出更大的弯。

十几个世纪以来,阳光一直被人类认为是一种单纯的白色光,但现在它终于在三棱镜中显形了:阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种颜色的光组成的,它们混合在一起,才成为白色光。那个拿着三棱镜把玩的年轻人我们都很熟悉——艾萨克·牛顿。

回到我们最初的问题,天上可没有三棱镜,没被抓包的阳光看起来是白的,那天空难道不该是白色么,为什么会是蓝色?这就涉及到另一种现象:散射。

在阳光碰上三棱镜之前,它们的旅途也并非一路平坦。地球被一圈厚厚的大气层包裹着,它能够保护地球,免遭宇宙射线的伤害。大气层里分布着数不清的气体分子。想象一下,当汽车以极快的速度在路上飞驰,却磕到了块大石头......它有可能会歪歪扭扭地冲向路边。阳光也是这样,这种光通过不均匀的介质时一部分光偏离原路线,向其他方向传播的现象,就叫做散射。

不同颜色的光具有不同的波长,它们发生散射的几率也是不同的。蓝色光为短波,能量高;红色光为长波,能量低。小汽车撞上石头显然更容易翻车,而大货车可能会正常前进,就当无事发生。

我们知道,人眼看到的颜色取决于眼睛接收到的是什么颜色的光。想象一下,当无数道阳光穿过大气层,其中一部分笔直进入你的视野,但会有更多其他方向的蓝光在天空中发生散射,进入你的眼中。

这就是为什么天空是蓝色的原因。至于于海洋为什么是蓝色,这跟天空一样也是由于散射的作用。

你终于可以给孩子解释清楚了,不过不要高兴得太早,没准到了傍晚,孩子又会来问你:那为什么现在的天空是红色的呀。

当太阳刚刚升起或者正要西沉,它发出的光就得斜着穿过大气层,这就意味着阳光会撞到更多的大气分子。光线在散射中会逐渐衰减,翻回上边那辆蓝色小汽车,一路上碰了那么多石头,车子是不是早该报废了?只有不容易被散射的红光、橙光才能压过那些气体分子,到达我们的眼中,使天空呈现红色。

然而,在一些特殊情况下,我们的问题甚至都不成立......如果你们居住在空气污染严重的地区,那在你孩子的印象中,天空可能是一片灰暗。

天空是否为蓝色,这是判断空气质量是否良好的一项准则。为什么在空气不好的雾霾天,天空就是灰白色的?

在之前介绍的情况下,也就是空气良好的时候,大气中多为氮气、氧气、二氧化碳等气体,这些分子的大小远远小于光的波长,这时短波长的光容易和大气分子发生碰撞并发生散射,而长波长的光不容易被散射,这种情况下称为瑞利散射(严谨的表述为:当粒子尺度小于入射光波长的1/10时,散射光的强度与入射光波长的四次方成反比)。

但在雾霾天,大气中布满了细颗粒物(PM2.5)、尘埃等,这些颗粒的尺寸大于或等于光的波长,不管是短波光还是长波光,都无法避免与这些大颗粒相撞而发生散射

把小石头换成巨石,阳光们就只能乖乖绕道。

这种散射称为米氏散射,它的散射强度与波长无关,7种颜色的光都会发生被散射,故散射后的光还是白色的。加之有的颗粒物本身就是黑、灰色,所以此时的天空是灰白色的。

——现在,你已经知道了天空颜色的秘密。当然,还有许多特殊案例这里没有提及,但总的来说,在地球的大气层,光线的实际散射是多种散射形式的结合,只要确定哪种散射占最主要的地位,天空的大致颜色就由它来决定。

【摘要】:正 小宁宁在画画,他用红蜡笔画太阳,用蓝蜡笔涂抹天空,画着画着他突然抬头问爸爸:"为什么天是蓝的?" 爸爸说:"你问得好!我也问你,你知道太阳光是什么颜色?" 小宁宁说:"是白色呗,这谁不知道。" 爸爸点点头说:"白色的太阳光,其实是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的光合成的。"

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