為何極光是綠色的？

首先我們需要知道，極光由來自地球磁場(chǎng)或太陽的高能帶電粒子流使高層大氣分子或原子激發(fā)而產(chǎn)生。

根據(jù)能量最低原理，激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定的，被激發(fā)的原子一段時(shí)間后（這段時(shí)間稱為壽命）會(huì)釋放出一定能量的光子，然后回到穩(wěn)定的基態(tài)，在這一過程中放出的光就是極光。而大氣分子主要是由什么構(gòu)成的呢？沒錯(cuò)，主要是氮?dú)夂脱鯕狻?/p>

極光顏色主要靠激發(fā)態(tài)決定，也就是由大氣分子的組成以及入射電子能量大小決定。當(dāng)入射電子能量不太大時(shí)，氧原子容易被激發(fā)，最終產(chǎn)生的光波為557.7納米的淡綠色光。而能量較大時(shí)，氮原子容易被激發(fā)，最終產(chǎn)生427.8納米的藍(lán)色光。能量很大的時(shí)候，容易發(fā)出630納米的紅光。

雖然高層內(nèi)空氣密度小，但是碰撞對(duì)于壽命長(zhǎng)的激發(fā)態(tài)而言依然是有巨大影響的，比如，630納米的紅光壽命約為110秒，而處于這種激發(fā)態(tài)的原子，只要被其他原子碰撞，激發(fā)態(tài)就會(huì)改變，再躍遷回基態(tài)時(shí)發(fā)出的光的顏色也會(huì)隨之改變，不會(huì)再是紅光。而557.7納米的淡綠色光壽命為1秒左右。

人眼可以觀測(cè)到的較低層大氣空氣密度相對(duì)高層較大，碰撞較多，因此人們看到的極光多為綠色光。