發(fā)現(xiàn)了嗎?天空也會(huì)變幻出不同的色彩。你是否想過(guò),天空的色彩從哪里來(lái)?
七仙女為地球穿上的彩色霓裳?這顯然不靠譜。地球上的燈光反射?你也太高估了地球上各種人造光源的能量。如果是太陽(yáng)光的話??可是,太陽(yáng)發(fā)出來(lái)的光會(huì)變色嗎?
好吧,你猜對(duì)了,天空的美麗色彩的確和太陽(yáng)光有關(guān)。
太陽(yáng)光的真面目
太陽(yáng)公公無(wú)時(shí)無(wú)刻不在散發(fā)著它的光和熱。有那么一些光,在宇宙空間中傳播著,最終照射到了地球上。在進(jìn)入大氣層之前,這些光看起來(lái)是白色的。但實(shí)際上,我們看到的白光又是由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫這7種顏色的光混合而成。這7種顏色的光人類(lèi)用肉眼就可以看到,所以也叫做“可見(jiàn)光”。
各種顏色的光,各自有不同的波長(zhǎng)。紅色光的波長(zhǎng)最長(zhǎng),然后是橙色光、黃色光、綠色光、青色光、藍(lán)色光、紫色光,波長(zhǎng)越來(lái)越短。
玻璃缸中重現(xiàn)“藍(lán)色天空”
白天的天空為什么是藍(lán)色的?當(dāng)太陽(yáng)落山時(shí),天空為什么會(huì)變成紅色呢?知道了太陽(yáng)光的構(gòu)成,并沒(méi)有讓我們明白為什么天空會(huì)有不同的色彩。在進(jìn)行詳細(xì)的解說(shuō)前,讓我們先來(lái)做一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以讓我們一眼就看出為什么天空是藍(lán)色的。
需要準(zhǔn)備的物品:
透明玻璃缸一個(gè)、液體蠟(在超市買(mǎi)的液體地板蠟就可以,如果沒(méi)有液體蠟的話用牛奶也可以)、手電筒
實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
在玻璃缸中注入水,然后逐漸滴入液體蠟(或牛奶)并攪拌均勻。用手電筒從玻璃缸上方垂直一照,奇跡出現(xiàn)了……渾濁的水變成了藍(lán)色!這個(gè)實(shí)驗(yàn)在光線暗的屋子里看得更清楚。
實(shí)驗(yàn)揭秘:
水會(huì)變成藍(lán)色,是因?yàn)槭蛛娡舶l(fā)出的光中,藍(lán)色光碰撞到液體蠟的顆粒在水槽內(nèi)擴(kuò)散開(kāi)來(lái)。
太陽(yáng)發(fā)出的光到達(dá)地球之前必須要通過(guò)大氣層。大氣層里包含氮?dú)?、氧氣、二氧化碳等氣體顆粒,細(xì)小的灰塵顆粒,還有細(xì)小的水蒸氣粒子等。這些顆粒是我們?nèi)庋劭床灰?jiàn)的。因?yàn)檫@些顆粒太小了,波長(zhǎng)比較長(zhǎng)的光碰撞到這些顆粒的幾率相對(duì)較小,所以紅光很順利地就通過(guò)大氣層到達(dá)地球。但是波長(zhǎng)較短的青色光和藍(lán)色光就很容易與這些粒子發(fā)生碰撞,于是在大氣層中就到處散落著這些光的粒子,天空看上去就是藍(lán)色的了。
那天空為什么不是紫色呢?這是因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)最短的紫光在大氣層最外面一層時(shí)就已經(jīng)四處散落了,所以在地球上我們的肉眼是看不到的。實(shí)際上,也會(huì)有其他顏色的光少量散射開(kāi)來(lái),但是人類(lèi)只能辨別出最強(qiáng)的那種顏色,所以,人類(lèi)看到的天空是藍(lán)色的。
為什么秋天的天空顯得更藍(lán)?
同樣是晴天,季節(jié)不同看到的天空也完全不一樣。
春夏季節(jié),空氣濕度大,空氣中飄浮著大量能夠讓太陽(yáng)光散射的水滴,因此天空看起來(lái)是白色的。
相反的,到了秋天,白晝時(shí)間縮短,地表溫度下降,上升氣流減少,大氣狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定,飄浮起來(lái)的水蒸氣、灰塵等也會(huì)減少。這時(shí),空氣中大部分都是微小的氣體顆粒,基本上只有藍(lán)色系的光發(fā)生反射而四處分散,所以秋天晴朗的日子里,天空總是湛藍(lán)色。
我們爬上山頂,會(huì)發(fā)現(xiàn)頭頂上的天空藍(lán)得透徹純凈,這是因?yàn)楹0卧礁?,空氣中的塵埃和灰塵顆粒就越少,藍(lán)色就越發(fā)鮮艷。
除了季節(jié)性空氣濕度的不同外,空氣中還有灰塵、人類(lèi)活動(dòng)排放的尾氣等,這些顆粒物多了,也會(huì)使天空看起來(lái)灰蒙蒙的。