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篇冷知识:为什么天空是蓝色的?
每当我们仰望蔚蓝的天空时,总是会被这美丽的颜色所吸引,但是你知道吗?这一奇妙的儿童问题却令科学家纠结了好些年,直到现在仍是一个很有挑战性的问题。
实际上,天空看起来蓝色并不是由于空气分子的颜色。事实上,空气分子的颜色只是透明的,并没有颜色。所以为什么天空是蓝色的呢?这个问题的答案干扰了很多人,其中包括阿尔伯特·爱因斯坦和艾萨克·牛顿。直到20世纪初,法国物理学家Jean Perrin通过实验得出了这个问题的解答。
天空之所以蓝色的原因在于散射。在任何时候,大气中都充满了无数小颗粒,如灰尘、云、空气分子等等。当白天太阳的光线穿过大气层时,它碰撞并撞击了大气层中的空气分子。这些空气分子不断地反射、散射着太阳光的电磁波,使得它散射到每一个方向上去,也就是所谓的散射。
原来,太阳光中包含了七种颜色的光,也就是我们常说的彩虹七色。其中,蓝色的光波比其他颜色的光波更短,因此更容易被散射,而其他颜色波长则相互比较。 这就是为什么天空在白天时看起来更蓝的原因。和夕阳和黄昏的时候不同,当太阳的光线变弱的时候,它的颜色更倾向于橙色和红色,因为在这个时间点,大部分蓝色光已经全部消耗掉了。
因此,天空看起来蓝色的原因在于空气分子的散射作用,使得蓝色光波更容易被散射,所以我们看到的天空呈蓝色。
但是,当天空出现各种不同的颜色时,也是由于颗粒的散射作用。在日落或黄昏时,视线在低角度穿过大气层中的更多颗粒,因此绿色与黄色在更大的比例上散射,导致我们看到了一个更温暖的色调。此外,上升的和下降的温暖的空气也可以干扰颜色的选择。
所以,通过散射作用,天空在白天被诠释为蓝色,而在日落或黄昏时则呈现出多种不同的色调。这一奇妙的现象不但对人们理解光线的传播过程有重要意义,也告诉我们这个宏伟的世界中存在着许多我们还没有发现的奥秘。