為什么晴朗的天空是藍(lán)色的
天空的景色非常的不錯(cuò),不同的天氣還會(huì)有不同的色彩,蔚藍(lán)、鈷藍(lán)、靛藍(lán)、幽藍(lán),深深淺淺,清澈悠然。藍(lán)色的天空無(wú)遠(yuǎn)弗屆,叫人無(wú)比神往。可是大家知道為什么晴朗的天空是藍(lán)色的嗎?其中的原因是什么呢?相信許多朋友們都不太了解,下面就小編來(lái)給大家解答一下疑惑吧。
晴朗天空那樣純凈的藍(lán)竟是熾白帶金黃的太陽(yáng)光所給予的,是糅合了七色光的太陽(yáng)白光把藍(lán)色分給了天空。
我們都知道光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播,太陽(yáng)光到達(dá)地球大氣后本來(lái)繼續(xù)沿著固有方向奔向地面,然而卻遇到了空氣分子(主要是氮和氧),于是小部分的光不得不改變方向,這就是光的散射。散射的光會(huì)奔向各個(gè)方向。然而,并非所有顏色的光都會(huì)被散射掉,這跟它們的波長(zhǎng)有關(guān)。光實(shí)質(zhì)上是一種電磁波,帶有紅橙黃綠青藍(lán)紫各種色光,波長(zhǎng)依次縮短。形象地說(shuō),這些光里,紅光&ld;腿&rd;最長(zhǎng),小小障礙物根本擋不住它的去路,它很快就越過(guò)了障礙穿透大氣,橙黃綠青光都尚可穿透,而&ld;腿&rd;短的藍(lán)紫光在受阻后,向各個(gè)方向散射,正是它們賦予了天空藍(lán)色。
在大氣層以外,缺失了起散射作用的空氣分子,天空的藍(lán)色也就消失了。因此在太空里看,天空就是宇宙的顏色‐漆黑,鑲嵌著閃亮的星星。
值得一提的是,我們現(xiàn)在已經(jīng)認(rèn)識(shí)到使藍(lán)光偏折的是空氣里的氧、氮等分子,但在近200年前很多物學(xué)家可并不這么認(rèn)為,當(dāng)時(shí)大家都信奉&ld;丁鐸爾散射模型&rd;為天呈藍(lán)色的最佳解釋。丁鐸爾是英國(guó)物學(xué)家,他第一個(gè)提出是空氣塵埃微粒、水滴和冰晶散射太陽(yáng)光造就了藍(lán)天。這個(gè)論受到后人的質(zhì)疑:如果丁鐸爾是正確的,在不同的地區(qū)或季節(jié),藍(lán)天就會(huì)隨著天空的塵埃、水滴和冰晶分布不均勻而深淺不同,但事實(shí)上,潮濕地區(qū)的天比沙漠地區(qū)的更藍(lán)嗎?130年前,英國(guó)科學(xué)家瑞利男爵以分子散射論來(lái)解釋天的藍(lán)色。他提出,天空之所以呈現(xiàn)藍(lán)色,起散射作用的微粒遠(yuǎn)比光的波長(zhǎng)小。為了紀(jì)念他,人們稱這種散射為瑞利散射。
瑞利當(dāng)時(shí)已意識(shí)到,如果空氣分子是均勻分布的,它們對(duì)藍(lán)光的散射就會(huì)被齊劃一地抵消掉,這就糟糕了。該如何證明氧和氮這些分子是沒有規(guī)則地分布在空氣中的呢?這個(gè)問(wèn)題最終留給了一代物巨匠愛因斯坦來(lái)完成。他證明了空氣分子存在自身的密度漲落,簡(jiǎn)而言之,空氣分子本身在不停地進(jìn)行無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng),使宏觀小體積內(nèi)的分子數(shù)時(shí)多時(shí)少,而這種不規(guī)則正好能產(chǎn)生我們頭頂?shù)乃{(lán)天。
你看,一個(gè)看似簡(jiǎn)單的問(wèn)題,卻經(jīng)過(guò)幾代科學(xué)家的努力才有了迄今最完善的答案,科學(xué)的艱辛在于此,科學(xué)的魅力也在于此。