天空是蓝色为什么不好(每天一个小知识)

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为什么天空是蓝色的?这里就不得不提到丁达尔效应!

天空是蓝色为什么不好(每天一个小知识)(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。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。

天空是蓝色为什么不好(每天一个小知识)(2)

梅里雪山的天空

每当太阳光照射到地球的大气层时,蓝色光是最容易从其他颜色中分离出来,扩散到空气中再反射出来。而其他颜色的光穿透能力很强,透过大气层照到地球上,于是我们看天空只能见到日光中的蓝色光。太阳发出的白色光包含了彩虹色的所有颜色。牛顿利用多棱镜分离得到了不同的颜色并制成色谱证明了这一点。因为人眼视网膜上的色彩接收器对于红绿蓝三种颜色有较强的接收能力,所以三种颜色的组合形成了人眼的色觉。

至于日暮时分我们看到落日呈现红色与橘黄色,这是因为蓝色光被散射并且朝着视线以外的方向传播。当空气澄净的时候,日落的颜色呈现为黄色,因为太阳光线在大气中长距离传播而损失掉了大部分的蓝色散射光线。假如空气中有一些污染小颗粒,日落更多的呈现红色。在海边看到的日落,由于空气中的盐颗粒的丁达尔散射而呈现橘黄色。 太阳附近的天空更多呈现红色,随着太阳直射入空气中的光线。这是由于所有散射光线都会由于散射而改变一个小的角度,但是蓝光在长程散射中,其散射角可以是其他光线的两倍或更多,剩余呈现出黄,红,橙色。

天空是蓝色为什么不好(每天一个小知识)(3)

川藏线的天空

正常的天空是蓝色的,但是我们现在几乎很少见到蓝汪汪的天空了,现在的天空呈现灰白色,有一部分原因是当天气不好的时候由于水的循环到了空气中使光线的波长发生变化了,故不是蓝色的。主要是因为现在二氧化碳的大量排放,造成臭氧减少,有的地方甚至出现空洞,光线受过滤大大减少,污染物质(主要是悬浮颗粒物)含量高,因此很多时候天空不再蔚蓝。

只有在污染不是很严重偏远地区,才能重现儿时澄澈干净天空。

天空是蓝色为什么不好(每天一个小知识)(4)

西藏的天空蓝


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