
△从太空看,地球总是被描述为一个淡蓝色的点。但只有海洋才呈现这种深浅不一的蓝色。大陆,云层和冰盖根本不呈现蓝色。是海洋,而不是大气给予地球这样的外表肤色。 数千年中,人们被迫简单地接受世界的这些属性来作为事实。但随着现代科学的进步,我们理解了它们呈现蓝色的原因。 图解:连续光束被棱镜散射的动画示意图,如果你有能看到紫外线和红外线的眼睛,你就能看到紫外线比紫光/蓝光弯曲更多,而红外线比红光弯曲更少。 当我们通过棱镜传递阳光时,我们可以看到它如何分成各个部分。最高能量光也是最短波长(和高频)光,而能量较低的光具有比其高能量光更长的波长(和低频)。光色散是因为波长是决定光与物质相互作用的关键属性。 微波炉中的大孔允许短波长可见光进出,但保持更长波长的微波光进入并反射它。太阳镜上的薄涂层反射紫外线,紫光和蓝光,但允许更长波长的绿色,黄色,橙色和红色通过。构成我们大气层微小而不可见的粒子 - 氮,氧,水,二氧化碳和氩原子等分子 - 散射所有波长的光,但优先散射更蓝,更短波长的光。 图解:瑞利散射对蓝光的影响比红光更多,在可见波长中,紫光分散最多。只是由于我们眼睛的敏感性,天空呈蓝色而不是紫色。 最长波长和最短波长的可见光经历瑞利散射出现整数量级的差异。 这背后存在一个物理原因:构成我们大气的所有分子的大小都小于人眼所能看到的各种波长的光。更接近分子大小的波长将被更有效地散射;从数量上讲,它遵循的规律被称为瑞利散射。 在可见光范围内的紫光比另一端的红色长波长光散射的频率高出九倍。这就是为什么,在日出、日落和月食期间,红光仍然可以有效地穿过大气层,但更波长更长的光实际上是不存在的,它们被优先散射掉了。 由于更蓝的光更容易散射,任何直射进入的阳光都会变得越来越红,越过它通过的大气层越红。然而,天空的其余部分将被间接的阳光照亮:光照射到大气层然后重新被你的眼睛看到。绝大多数光线的波长为蓝色,这就是白天天空是蓝色的原因。 在有足够的大气将蓝光散射到你的眼睛之前,它只会呈现更红的色调。如果太阳低于地平线,所有的光必须通过大量的大气。更蓝的光线向各个方向散射,而更红的光线更不容易散射,这意味着它需要更直接的路径到达你的眼睛。如果你在日落之后或日出之前曾经坐过飞机,你可以看到这种壮观景象。 .图解:地球的海洋呈现蓝色,但沿着大陆架,它们看起来比海洋最深处的蓝色更浅。这不是图像构建方式的导致的错误,而是一种真实的现象,它详细描述了不同深度的海洋本身吸收和反射阳光的差异。 天地辉映[耶][可爱] 太阳光,有赤橙黄绿青蓝紫七种基本颜色,每种颜色的波长不同,空气和海水都对蓝色光波有散射作用。地球表面被大气包围,当太阳光进入大气后,空气分子和微粒会将太阳光向四周散射。大海显蓝色是因为海洋对于太阳中的蓝光的吸收不够,然后被海水反射形成我们眼中所看到的蓝色的大海。 散射是被投射波照射的物体表面曲率较大甚至不光滑时,其二次辐射波在角域上按一定的规律作扩散分布的现象。 1天空显蓝色的原因 如果阳光从天空照射下来,它就会不断地碰到某些阻碍——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 的尾气、工厂里面的废气、森林大火或者火山喷发出来的岩浆灰尘。虽然氧气和氮气微粒比一滴雨水小一百万倍,但是它们也能阻挡阳光。 光线从这些障碍物上弹回,并改变自己的路径,光线被散射出去。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,紫光比红光多大约10倍,而蓝光则几乎比红光多大约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。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2。海洋显蓝色的原因 海水是无色透明的。 大海的蓝色是从何而来的呢? 选择性吸收是物体呈现颜色的主要原因。在一定的波长范围内,如果物质对通过它的各种波长的光都作等量吸收,吸收量很小,我们称这种物质为一般吸收;若物质吸收某种波长的光能比较显著,则称这种物质具有选择吸收性。 太阳光照射到海面时,一部分光被反射回来,另一部分光折射进入水中。进入水中的光线在传播过程中会被水吸收。水对光的吸收与光的波长有关,即水具有选择吸收性。水对波长较长的光吸收显著,对波长较短的吸收不明显。 红光、橙光和黄光在不同的深度时均被吸收了,并使海水的温度升高。 到一定的深度绿光也被吸收了。而波长较短的蓝光和紫光遇到水分子或其他微粒会四面散开,或反射回来。所以当海水明净清澈时,目光中被海水吸收最少的蓝光和紫光就反射和散射到我们眼里,我们看见的大海就呈现出蓝色。 为什么天空和大海都是蓝色的,其实这都跟太阳有关。 这里我们先说大海。 大海呈蓝色,是因为海中的水分子对太阳光的反射吸收和散色造成的。太阳光七元色,赤橙黄绿青蓝紫,七种颜色,七种光波,其中红波最长,紫波最短。 长的光波,比如红橙黄三色就容易被水分子吸收,而短的光波,蓝色和紫色不容易被吸收,就会被水分子反射和散色。 因为人的眼睛对紫色不太敏感,所以大海就是我们看到的蓝色。 当然也有其他因素影响,比如出现了红海,绿海啥的,这里就不多说了。 再说为什么天空也是蓝的,其实原理跟大海是一样的。 地球被厚厚的一层大气层保护着,说白了,这层大气层中,主要的物质还是水分子,比如云,比如雾。 所以当太阳的七元色,碰见大气层中的水分子,又会发生同样的原理,长的光波红橙黄被水分子吸收了。而短的蓝光紫光被反射分散了。 我们人类的眼睛被欺骗忽略了紫色,就剩下蓝色。 所以大海和天空就是我们常见的蓝色了。 其实是散射和反射的原因。在我们看来空气是没有颜色的,但是太阳光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种可见光组成的。但这七种颜色的光线波长各不相同,不同的波长会被不同深度的海水吸收。波长越长,越容易被吸收;波长越短,越能够穿透海水。按照排序也可以猜到,红光的波长最长,蓝光、青光较短。所以光波较长的红光、橙光、黄光,射人海水后,随海洋深度的增加逐渐被吸收了。而波长较短的蓝、青光束射入海水后,遇到海水分子或其他微细的、悬在海洋里的浮体,便向四面散射和反射。特别是海水对蓝光吸收的少,反射的多,越往深处更多的蓝光就被折回到水面上来,所以我们看到的大海就是一片蔚蓝色了。 而天空是蓝色的也是与光波长短有关,太阳光中的蓝色光扩散到空气中反射出来便有了我们腾格尔老师歌中“蓝蓝的天空,静静的湖水,诶~诶~诶~”。 当然这些现象的产生也并非只有一种反应造成的,想要了解全部的自然秘密还要继续努力哦
