天空湖水为什么不是蓝色是蓝色的?

貌似正确的伪答案,潜伏多年的伪科学:天为什么是蓝色的?  我们很小的时候,就会仰望天空,问道:天为什么是蓝色的?很多大人会告诉我们,是光线折射的结果。这个答案正确吗?    为了更清楚地解释这个问题,我在网上找了一篇“标准答案”    天为什么是蓝的?  因为太阳光线射人大气层后,遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒发生散射的结果。波长较短的紫、蓝、青色光波最容易被散射,而波长较长的红、橙、黄色光的透射能力较强,它们能穿过大气分子和微粒,保持原来的方向前进,很少被空气分子散射。对下层空气分子来讲,主要是蓝色光被散射出来,因而天空呈蔚蓝色。     天空的蓝色只是在低空才能看见,随着高度的增加,由于空气越来越稀薄,大气分子的数量急剧减少,分子散射出的光辉逐渐减弱,天空的亮度越来越暗,到20千米以上的高度,散射作用几乎看不出来,天空就成黑色的了。   ---------------------------------------------------------    好,看了上面的“答案”,我们不觉得这其中有疑问吗?    首先让我们来看一下光的折射原理。    白光是指由各种波长的光线平均混合在一起光线,感觉不出色彩,人眼可以感受到的可见光的波长为400nm(紫色)~700nm(红色)。    光学玻璃的折射率随通过的光波的波长变化而变,它对短波长的光的折射率比长波长的折射率更大,当白光通过三棱境时,我们可以观察到彩虹光谱。由对波长的折射率不同而引起的彩虹光谱称之为色散现象(Dispersion)。    普通玻璃棱镜
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  请楼主简而易浅的说说天空为什么是蓝色的。
  一楼,我向你致敬。同问。
  回来了,继续分析。    1. 如果说是因为大气折射,使得天空看起来是蓝色的话,那么我们看到的天空应该是由红橙黄绿青蓝紫组成的光环,而且这个光环会随着太阳的移动而移动,而不是我们现在看到的几乎均匀的蓝色。光线折射示意图
  毫不留情的插入!
  楼主,你就不能一次把话说完?
  上图是光线折射的示意图。玻璃会折射光线,水会折射光线,大气也会折射光线。    2. 如果是大气折射的话,我们看到的天空不应该是红橙黄绿青蓝紫色带中的很窄的蓝色区域。    基于以上两点,说明蓝色的天空并非由由于大气折射而产生的。    下面,再分析蓝色的天空会不会是由悬浮在大气中的微粒发生阳光散射的结果。
  还有第三个理由,说明蓝色的天空不是由于大气折射引起的。    3. 如果是大气折射的话,那么你站在不同的高度,应该看到天空有不同的颜色。因为不同的高度,折射的光线是不同的。如果你在海平面看到的是蓝色的话,那么站在山上,应该看到折射率较小的绿色,乃至黄色才对。
  坐等楼主推翻瑞利散射,见证伟大的新世纪物理!  
  人们都用瑞利散射来解释天空为什么是蓝色的。    瑞利散射说的是:白天,太阳在我们的头顶,当日光经过大气层时,与空气分子(其半径远小于可见光的波长)发生瑞利散射,因为蓝光比红光波长短,瑞利散射发生的比较激烈,被散射的蓝光布满了整个天空,从而使天空呈现蓝色,但是太阳本身及其附近呈现白色或黄色,是因为此时你看到更多的是直射光而不是散射光,所以日光的颜色(白色)基本未改变——波长较长的红黄色光与蓝绿色光(少量被散射了)的混合。    这里,我同样有如下疑问:     如果说是空气分子(其半径远小于可见光的波长)发生瑞利散射,因为蓝光比红光波长短,瑞利散射发生的比较激烈,那么比蓝光波长更短的紫色光不发生散射吗?紫色也是可见光,我们看到的天空为什么不是紫色?  
  同问,顶LZ    求答案,求分析
  有问更应有答
  楼主分清啥是散射啥是色散么?
  其次,如果说是空气分子发生瑞利散射,为什么天空呈现的是一种近乎纯色的蓝色?而不是由若干种颜色混合的颜色?    可以看一下下面的图,纯蓝色在整个可见光色带中仅占非常小的一段。天空的蓝色似乎是经过了某种“窄带”滤波器后的结果。天空的蓝色似乎是经过了某种“窄带”滤波器后的结果。
  天空的蓝色似乎是经过了某种“窄带”滤波器后的结果。
  楼主 求你直接说结论,。
  难道天不是蓝色的吗????我不求过程,只看到结果
  ……  楼主 谁告诉你天空是纯蓝色的……
  作者:当梦想已成往事 回复日期: 14:37:37 
      楼主分清啥是散射啥是色散么?  ————————————————————————————————  不好意思,讲的是有点乱。前面先证明不是折射的结果,理由有3条。后面证明不是散射的结果,理由有2条。    证明不是折射:    1. 如果说是因为大气折射,使得天空看起来是蓝色的话,那么我们看到的天空应该是由红橙黄绿青蓝紫组成的光环,而且这个光环会随着太阳的移动而移动,而不是我们现在看到的几乎均匀的蓝色。    2. 如果是大气折射的话,我们看到的天空不应该是红橙黄绿青蓝紫色带中的很窄的蓝色区域。    3. 如果是大气折射的话,那么你站在不同的高度,应该看到天空有不同的颜色。因为不同的高度,折射的光线是不同的。如果你在海平面看到的是蓝色的话,那么站在山上,应该看到折射率较小的绿色,乃至黄色才对。     证明不是散射:  1. 如果说是空气分子(其半径远小于可见光的波长)发生瑞利散射,因为蓝光比红光波长短,瑞利散射发生的比较激烈,那么比蓝光波长更短的紫色光不发生散射吗?紫色也是可见光,我们看到的天空为什么不是紫色?    2. 其次,如果说是空气分子发生瑞利散射,为什么天空呈现的是一种近乎纯色的蓝色?而不是由若干种颜色混合的颜色?  
      作者:天崖偶最帅 回复日期: 14:46:15   
    天空的蓝色似乎是经过了某种“窄带”滤波器后的结果。  --------------  嗯,还是单向的,因为在太空看大气层是透明的。哈哈哈哈,LZ请继续。
  作者:anrainie1 回复日期: 14:56:26 
      ……    楼主 谁告诉你天空是纯蓝色的……  ---------------------------------------------------------  请参见下面的色谱,蓝色仅在色谱中占很窄的一小段,似乎是经过了某种“窄带”滤波器后的结果。空气越是干净,这种效应越是明显。    从理论上讲,阳光是非常理想的白噪声,经过散射后应该表现出某种趋向性,比如趋向紫色,我们看到的颜色不应该只集中在光谱的某一段。
  方励之:“天为什么是蓝色的”一百年 zt  ·方励之·      “天空为什么是蓝色?”正确的物理解释完成于1910年,迄今整一百年。“天蓝”物理学的一个重要应用,是光纤通讯,即高锟先生去年获得物理诺贝尔奖的项目。      “天蓝”物理学似乎很普及。凡是看过“十万个为什么”的初中生,都能说出它的“标准答案”:      “空气中会有许多微小的尘埃、水滴、冰晶等物质,当太阳光通过空气时,波长较短的蓝、紫、靛等色光,很容易被悬浮在空气中的微粒阻挡,从而使光线散射向四方,使天空呈现出蔚蓝色。”      中文世界中,大小权威的教育和科学网站,大多仍采用上述“标准答案”,几乎一字不差。      这个“天蓝”解释,基本上是十九世纪中叶的水平。它是英国物理学家丁铎尔(John Tyndall,1820-1893)首创的。常称作丁铎尔散射模型。确实,“波长较短的蓝色光,容易被悬浮在空气中的微粒阻挡,……散射向四方”。但它并不是“天蓝”的真正原因。如果天蓝主要是由水滴冰晶等微粒的散射引起的,那末,天空的颜色和深浅,就应随着空气湿度的变化而变化。因为当湿度变化时,空气中水滴冰晶的数目会明显变化。潮湿地区和沙漠地区的湿度差别很大,但天空是一样的蓝。丁铎尔散射模型解释不了。到十九世纪末叶,丁的天蓝解释已被质疑。      1880年代,瑞利(John Rayleigh,1842-1919)注意到,根本不必求助尘埃、水滴、冰晶等空气中的微粒,空气本身的氧和氮等分子对阳光就有散射,而且也是蓝色光容易被散射。所以,空气分子的散射就可以作为“天蓝”的主因。      然而,各个分子有散射,不等于空气整体会有蓝色。如果纯净的空气是极均匀的,分子再多也没有“天蓝”。就像一块极平的镜子,只有折射或反射,而极少 散射。在均匀一致的环境中,不同分子的散射相互抵消了。就如在一个集体纪律超强的环境(如监狱)中,每个人的独立和散漫行为被彻底压缩。而“天蓝”靠的就是分子各自的独立和相互不干涉,或少干涉。      为此,瑞利假定,空气不是分子的“监狱”。相反,氧和氮等分子,无规行走,随机分布。瑞利由这个模型算出的定量结果,很好地符合天蓝的性质。1899年,瑞利写了一篇总结式的文章“论天空蓝色之起源”〔1〕,开宗明义就说:      “即使没有外来的微粒,我们依旧会有蓝色的天”。      “外来的微粒”即指丁铎尔散射所需要的。从此,丁铎尔的天蓝理论被放弃。瑞利散射成为“天蓝”理论的主流。      瑞利的天蓝理论虽然很成功,瑞利的分子无规分布假定,也有根据。然而,瑞利实质上还要假定空气是所谓理想气体,这是一个不大的,但也不可忽略  
  的弱点。因为空气不是理想气体。      1910年,爱因斯坦最终解决了这个问题。爱因斯坦用当时刚刚发展的熵(混乱的度量)的统计热力学理论证明:那怕最纯净的空气,也是有涨落起伏的。空气本身的密度涨落也能散射,也是蓝色光容易被散射。密度涨落的散射,不多也不少,正好能产生我们看到的蓝天。如果空气是理想气体,爱因斯坦的结果就同瑞利的一样。所以,简单地说,天空蓝色之起因是:      “空气中有不可消除的‘杂质’,即空气自身的涨落。密度涨落等对阳光的散射,形成了蓝天。”      “天蓝”起源物理不是爱因斯坦首创,但最完整的理论是爱因斯坦奠定的。所以说,“天蓝”物理学,完成于1910年。      瑞利和爱因斯坦的“天蓝”理论,是普遍适用的。可以用来解释纯净空气中的“蓝天”现象,也可以用来解释纯净的水,纯净的玻璃等液体或固体中的“蓝天”现象。当然,也有该理论不适用的地方。多年前,听到过有人对着“蓝天”发(歌)情,“我爱祖国的蓝天”,千万不要误听为“我爱祖国的独立而又无规游荡的分子们”。      高锟先生在他为“光纤通讯”奠基的第一篇论文〔3〕中引用的第一个物理公式,就是爱因斯坦的“天蓝”瑞利散射公式(即Einstein-Smoluchowski公式)。玻璃是凝固了的液体。即使最理想的玻璃,没有气泡,没有缺陷,玻璃中依旧有不可消除的‘杂质’,即玻璃本身的不可消除的涨落。在光纤中传播的讯号(光波),会被玻璃的涨落散射。“天蓝”机制,是光纤通讯讯号损失的一个物理主因。它是不能用光纤制造技术消除的。只能选择“不太蓝”的光,减低它的影响。      不少权威的教育和科学(中文)网站上,正在报导高先生是“影响世界的华人”之最。高先生的影响,确实遍及全球。有趣的是,这些网站本身,似乎并不在“被影响”之列。比如,本文开头引用的“天蓝”解释,就还完全没有“被影响”。对青少年来说,那些“标准解释”虽然不算是有毒奶粉,但也是过期一百年的奶粉。       〔1〕J.Rayleigh,Phil.Mag.XLVII,375,1899       〔2〕A.Einstein,Ann.Physik,33,1275,1910       〔3〕C.Kao,Proc.IEE,113,No.7,1966 2010,电动力学课正讲到瑞利散射,Tucson
  非常感谢dawn555!!!    天涯确实有高人。    不过,还想请教一下dawn555,“蓝色”的出现,是否真的从光纤传播中得到验证?远距离看过光钎,是否同样产生蓝色了?
  如果说短波长的光散射得更强,你一定会问为什么天空不是紫色的。其中一个原因就是在太阳光透过大气层时,空气分子对紫色光的吸收比较强,所以我们所观测到的太阳光中的紫色光较少,但并不是绝对没有,在雨后彩虹中我们很容易观察到紫色的光。另外一个原因和我们的眼睛本身有关。在我们的眼睛中,有3种类型的接收器,分别称之为红、绿和蓝锥体,它们只对相应的颜色敏感。当它们受到外界的光刺激时,视觉系统会根据不同接受器受到刺激的强弱重建这些光的颜色,也就是我们所看到物体的颜色。事实上,红色锥体和绿色锥体对蓝色和紫色的刺激也有反映,红锥体和绿锥体同时接受到阳光的刺激,此时蓝锥体接收到蓝光的刺激较强,最后它们联合的结果是蓝色的,而不是紫色的。  =============  百度上看的
  作者古酆,百度上的那个答案是不对的,请参见dawn555发的那篇方励之的文章,起码那个说的还靠谱一些。很多解释都是想当然的,缺乏严禁的论证。    不过我至今依然认为,天为什么是蓝色的,这个问题还是一个未解之谜。
  作者:天崖偶最帅 回复日期: 11:14:31 
      作者古酆,百度上的那个答案是不对的,请参见dawn555发的那篇方励之的文章,起码那个说的还靠谱一些。很多解释都是想当然的,缺乏严禁的论证。        不过我至今依然认为,天为什么是蓝色的,这个问题还是一个未解之谜。   ======================================  我没说它是对的,我也没有看到实验支持,所以才说百度上看的。由于没有办法找到更专业的,所以只找了一个最合逻辑的。楼主既然说它是错的,那就一定有更好的解释,不如写出来供大家参考。
  这个真不懂
  我认为爱因斯坦的“蓝天”理论,还不足以证明天空为什么是蓝色的。    爱因斯坦认为:“空气中有不可消除的‘杂质’,即空气自身的涨落。密度涨落等对阳光的散射,形成了蓝天。”    如果说是空气自身的涨落,密度涨落等因素,这很难解释为什么我们头顶上的天空看起来最蓝,而到了天边,颜色慢慢接近白色了。我们看到的头顶上大气厚度,小于我们看到天边的大气厚度。大气厚度越大,按照爱因斯坦的理论,空气自身的涨落,密度涨落就越明显,这样,天边的空气看起来应该更蓝才对,而事实却是相反。    
  作者:古酆 回复日期: 16:22:12 
      如果说短波长的光散射得更强,你一定会问为什么天空不是紫色的。其中一个原因就是在太阳光透过大气层时,空气分子对紫色光的吸收比较强,所以我们所观测到的太阳光中的紫色光较少,但并不是绝对没有,在雨后彩虹中我们很容易观察到紫色的光。另外一个原因和我们的眼睛本身有关。在我们的眼睛中,有3种类型的接收器,分别称之为红、绿和蓝锥体,它们只对相应的颜色敏感。当它们受到外界的光刺激时,视觉系统会根据不同接受器受到刺激的强弱重建这些光的颜色,也就是我们所看到物体的颜色。事实上,红色锥体和绿色锥体对蓝色和紫色的刺激也有反映,红锥体和绿锥体同时接受到阳光的刺激,此时蓝锥体接收到蓝光的刺激较强,最后它们联合的结果是蓝色的,而不是紫色的。    =============    百度上看的   ===================这个理论要是正确的话,照片上就能看到紫色的天空了!不要瞎扯了!眼睛本身和看到的天空颜色没有关系的!眼睛基本上是可以确认为如实反映看到的颜色的!
  我们高中化学老师说过,因为有淡蓝色的臭氧层所以天是蓝色
  恍然大悟啊!  
  @天崖偶最帅
11:14:31  作者古酆,百度上的那个答案是不对的,请参见dawn555发的那篇方励之的文章,起码那个说的还靠谱一些。很多解释都是想当然的,缺乏严禁的论证。  不过我至今依然认为,天为什么是蓝色的,这个问题还是一个未解之谜。  -----------------------------  惊叹中。同问:如果天空都是纯蓝色的时候,为什么室外纯白色的墙壁却还是纯白色的呢?
  @天崖偶最帅   你是做浆糊的?
  @天崖偶最帅 31楼
12:09  我认为爱因斯坦的“蓝天”理论,还不足以证明天空为什么是蓝色的。  爱因斯坦认为:“空气中有不可消除的‘杂质’,即空气自身的涨落。密度涨落等对阳光的散射,形成了蓝天。”  如果说是空气自身的涨落,密度涨落等因素,这很难解释为什么我们头顶上的天空看起来最蓝,而到了天边,颜色慢慢接近白色了。我们看到的头顶上大气厚度,小于我们看到天边的大气厚度。大气厚度越大,按照爱因斯坦的理论,空气自身的涨落,密度涨落就越明显,这样,天边的空气看起来应该更蓝才对,而事实却是相反。  -----------------------------  @天崖偶最帅 31楼
12:09  我认为爱因斯坦的“蓝天”理论,还不足以证明天空为什么是蓝色的。  爱因斯坦认为:“空气中有不可消除的‘杂质’,即空气自身的涨落。密度涨落等对阳光的散射,形成了蓝天。”  如果说是空气自身的涨落,密度涨落等因素,这很难解释为什么我们头顶上的天空看起来最蓝,而到了天边,颜色慢慢接近白色了。我们看到的头顶上大气厚度,小于我们看到天边的大气厚度。大气厚度越大,按照爱因斯坦的理论,空气自身的涨落,密度涨落就越明显,这样,天边的空气看起来应该更蓝才对,而事实却是相反。  -----------------------------  我觉得大胆怀疑是好的,可是你做过实验论证吗?只有大胆怀疑没有小心论证。我只能说你的怀疑在别人眼里就是神经病式的。你连爱因斯坦都说错的,是说这一百年间论证过天蓝涨落理论的人都没你聪明么?看你所有回复都在拿天边说事。唉!有时候很多其他因素是会有影响的。爱因斯坦的实验奠定了理论。可是我们生活的是地球。我们要考虑自然因素。比如风,离子,海,大气你在大环境怎么能只考虑空气一种?影响折射的其他因素很多。除去自然因素还有客观因素。眼球也是个问题。请问你用望远镜看天边是白的吗?另外你身边每个人都看天边是泛白的吗?我是北方人,天天在海边看海天一线。可我怎么从来没觉得天空的蓝色是渐变的?你没想过是自己的因素吗?或者是所在地的原因?这又涉及到海。另外日出日落时的天是蓝的吗?地球百分之七十是水,按照散射理论海水是影响天空蓝色的一大自然因素。还有你否定楼上人眼看紫色什么的是错误的。这个我必须说,我也很轴。刚给眼科朋友打完电话!他只知道他学的眼科理论。眼球是有偏见性的。人眼对紫光的接受度极低,对于不强烈的紫光甚至可以视而不见。由此可以否定你说的,紫光更短更该散射的说法。同样活跃的情况下,人眼必然是接受蓝色而不是紫色。唉!我只能说,科技达不到可研究的高度,那么理论就是辩证的一切。你怀疑再多也是伪科学。人类科技没登陆火星的时候,靠照片和采集物来论证火星有水。然后无数质疑声就像现在的你。但是照片和采集物就是严谨的求证。果然现今人类科技正式踏足火星有没有?实实在在发现液态水了有没有?质疑可以,可是在严谨的论证和试验下你想要反驳需要的是证据。你想证明爱因斯坦涨落理论是错的可以。拿出证据,不是一句天边怎样怎样就完了。你要有剔除各种外界自然因素对空气的影响下天蓝理论是错误的证据和实验数据。你什么都没有算什么?科学需要的是小心求证。一切看数据。没想到给孩子查看天为什么是蓝的居然看到这个。真是毁人不倦矣!  
  @天崖偶最帅 31楼
12:09  我认为爱因斯坦的“蓝天”理论,还不足以证明天空为什么是蓝色的。  爱因斯坦认为:“空气中有不可消除的‘杂质’,即空气自身的涨落。密度涨落等对阳光的散射,形成了蓝天。”  如果说是空气自身的涨落,密度涨落等因素,这很难解释为什么我们头顶上的天空看起来最蓝,而到了天边,颜色慢慢接近白色了。我们看到的头顶上大气厚度,小于我们看到天边的大气厚度。大气厚度越大,按照爱因斯坦的理论,空气自身的涨落,密度涨落就越明显,这样,天边的空气看起来应该更蓝才对,而事实却是相反。  -----------------------------  @天崖偶最帅 31楼
12:09  我认为爱因斯坦的“蓝天”理论,还不足以证明天空为什么是蓝色的。  爱因斯坦认为:“空气中有不可消除的‘杂质’,即空气自身的涨落。密度涨落等对阳光的散射,形成了蓝天。”  如果说是空气自身的涨落,密度涨落等因素,这很难解释为什么我们头顶上的天空看起来最蓝,而到了天边,颜色慢慢接近白色了。我们看到的头顶上大气厚度,小于我们看到天边的大气厚度。大气厚度越大,按照爱因斯坦的理论,空气自身的涨落,密度涨落就越明显,这样,天边的空气看起来应该更蓝才对,而事实却是相反。  -----------------------------  我觉得大胆怀疑是好的,可是你做过实验论证吗?只有大胆怀疑没有小心论证。我只能说你的怀疑在别人眼里就是神经病式的。你连爱因斯坦都说错的,是说这一百年间论证过天蓝涨落理论的人都没你聪明么?看你所有回复都在拿天边说事。唉!有时候很多其他因素是会有影响的。爱因斯坦的实验奠定了理论。可是我们生活的是地球。我们要考虑自然因素。比如风,离子,海,大气你在大环境怎么能只考虑空气一种?影响折射的其他因素很多。除去自然因素还有客观因素。眼球也是个问题。请问你用望远镜看天边是白的吗?另外你身边每个人都看天边是泛白的吗?我是北方人,天天在海边看海天一线。可我怎么从来没觉得天空的蓝色是渐变的?你没想过是自己的因素吗?或者是所在地的原因?这又涉及到海。另外日出日落时的天是蓝的吗?地球百分之七十是水,按照散射理论海水是影响天空蓝色的一大自然因素。还有你否定楼上人眼看紫色什么的是错误的。这个我必须说,我也很轴。刚给眼科朋友打完电话!他只知道他学的眼科理论。眼球是有偏见性的。人眼对紫光的接受度极低,对于不强烈的紫光甚至可以视而不见。由此可以否定你说的,紫光更短更该散射的说法。同样活跃的情况下,人眼必然是接受蓝色而不是紫色。唉!我只能说,科技达不到可研究的高度,那么理论就是辩证的一切。你怀疑再多也是伪科学。人类科技没登陆火星的时候,靠照片和采集物来论证火星有水。然后无数质疑声就像现在的你。但是照片和采集物就是严谨的求证。果然现今人类科技正式踏足火星有没有?实实在在发现液态水了有没有?质疑可以,可是在严谨的论证和试验下你想要反驳需要的是证据。你想证明爱因斯坦涨落理论是错的可以。拿出证据,不是一句天边怎样怎样就完了。你要有剔除各种外界自然因素对空气的影响下天蓝理论是错误的证据和实验数据。你什么都没有算什么?科学需要的是小心求证。一切看数据。没想到给孩子查看天为什么是蓝的居然看到这个。真是毁人不倦矣!  
请遵守言论规则,不得违反国家法律法规回复(Ctrl+Enter)天空为什么是蓝色的?
小黑wan795
天空为什么是蓝色
我们看到的天空,经常是蔚蓝色的,特别是一场大雨之后,天空更是幽蓝得象一泓秋水,令人心旷神怡,跃跃欲飞.天空为什么是蔚蓝色的呢?
大气本身是无色的.天空的蓝色是大气分子、冰晶、水滴等和阳光共同创作的图景.
阳光进入大气时,波长较长的色光,如红光,透射力大,能透过大气射向地面;而波长短的紫、蓝、青色光,碰到大气分子、冰晶、水滴等时,就很容易发生散射现象.被散射了的紫、蓝、青色光布满天空,就使天空呈现出一片蔚蓝了.天为什么是蓝的,而不是绿的或红的呢? 首先你得明白一个道理:我们周围的事物之所以显现出颜色来,仅仅是因为阳光照射着它们.虽然阳光看上去是白色的,但是所有的颜色:赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫,在阳光里都存在. 天空里有这么多颜色,为什么我平时看到的只有蓝色呢?你可能会问. 如果你把光线设想为波浪,你就会猜破这个谜了.光其实是像一个波浪那样在运动的.我们来设想一下一滴雨落在一个水洼里的情景.当这滴雨落到水面上时,就会产生小波浪,波浪一起一伏地变成更大的圈,向着四面八方扩展开去.如果这些波浪碰上一块小石子或一个别的什么障碍物,它们就会反弹回来,改变了波浪的方向. 而阳光从天空照射下来,一样会连续不断地碰到某些障碍.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,来源于汽车的废气、工厂的烟雾、森林火灾或者火山爆发出来的岩灰.虽然氧气和氮气微粒只是一滴雨水的一百万分之一,但是它们也照样能阻挡阳光的去路.光线从这些众多的小“绊脚石”上弹回,自然也就改变了自己的方向. 可是那么多颜色的光改变了方向,为什么只有蓝色被看到呢?你可能还是不明白. 我们还得回到刚才说的那个水洼里. 水洼里,小的波浪遇到小石子的话,水面便被搞得混乱不堪;但如果是一个“巨浪”,像你用手在水洼边掀起的那种“巨浪”,它就有可能干脆从石头上溢过去,并畅通无阻地到达水洼的对面边缘.那么,就像有大波浪和小波浪一样,各种各样颜色的光波也有不同的“波浪”,也就是波长:不过它们可不像水波的波浪,用肉眼是看不出它们的大小的,因为它们小得难以想像,只是一根头发的一百分之一!得用很灵敏的测量仪表才可以精确地测定出来. 根据科学家的测定,蓝色光和紫色光的波长比较短,相当于“小波浪”;橙色光和红色光的波长比较长,相当于“大波浪”.当遇到空气中的障碍物的时候,蓝色光和紫色光因为翻不过去那些障碍,便被“散射”得到处都是,布满整个天空—天空,就是这样被“散射”成了蓝色. 发现这种“散射”现象的科学家叫瑞利,他是在130年前发现的,他也是诺贝尔奖获得者. 用“散射”现象,你就可以解释下面这些天象了: 比如在你头顶的天空是蓝色的,可是在地平线—天地相接的地方,天空看上去却几乎是白色的.为什么?就是因为阳光从地平线到你这个地方比起它直接从空中落下来,需要在空气中走的路程要远得多—而在一路上它所擦过的微粒子也自然就要多得多.这些大量的微粒子就这样多次散射出光,所以它显得白中透着淡蓝.建议你做一个小实验来验证一下:拿一杯水,把它放在一个黑暗的背景里,放进一滴牛奶,再拿一只手电筒照射杯子的一端,并靠近它,手电筒的光在水中即会显现出淡蓝色.如果你往水里放进的牛奶越多,水就越白,因为光一再地受到这些众多的牛奶微粒的散射,结果就是白色的.道理跟在地平线上空是白色的一样. 太阳落山时的傍晚,天空不显现蓝色而显现红色,正在下落的太阳也变成暗红色,也是一样的道理.由于傍晚的光在照射到你这个地方的路上所遇到的众多的微粒,使得阳光中的紫色的和蓝色的部分往四面八方散射开去,仅留下一点点使你的肉眼看得见的橙红色光线—因为它们的波长长、“波浪大”,翻过了路上的障碍. 不过,细心的你会发现,天穹在落日后也还会在一段时间内呈现深蓝色.这也曾经是科学家们关心的一件怪事,不过几个物理学家已经在50年前揭开了这个谜:导致黄昏时天空的蓝色,是一种特别的物质.这种特别的物质在离地球表面20至30公里的高空处聚集成厚厚的一个层面,叫臭氧层.这种气体对正在下落的太阳光起到像颜色过滤器那样的作用:它截获太阳光中的黄色和橙色的部分,却几乎无阻拦地让蓝色的部分通过.当最后的少许光消失时,所有的颜色才消失在黑暗的夜色中. 臭氧不仅导致黄昏的蓝色天空,还吞下一种你无法看见的特殊的光线:紫外线的光,或称紫外线.你一定曾经听说过,紫外线对所有的生物(当然也包括对你)有多么危险.如果它在你的裸露的皮肤上照射得太长久,你就会得晒斑.臭氧层到处都有足够的厚度能截获尽可能多的紫外线:这对于我们这个星球上的全体生命来说,是极其重要的. 可惜,在今天,这个生命攸关的保护层在许多地方都已经变薄了,在南极上空甚至已经形成了一个大的空洞.而破坏臭氧的凶手就是“氟里昂”—一种人们用来喷洒护发摩丝或用在冰箱和空调上制冷的物质.这是一种对臭氧层特别有害的物质,所以许多国家已经不再使用这种“臭氧杀手”了. 今天我们学到了为什么我们眼中的天空是蓝色的.其实从地球以外望过来也是一样:覆盖我们地球三分之二面积的海水也散发着蓝光,陆地上虽然有土地的褐色或森林的绿色,然而上空却总是蓝色的—从宇宙中看来,整个地球都被裹着一块轻柔的蓝色面纱.从大气层外看见过地球的天文学家报道过这一情况. 所以地球被称做“蓝色星球”是完全正确的.它那独特的蓝色,就是生命的颜色.
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