为什么天空是蓝色的
2023-12-02
更新时间:2023-12-02 15:11:01 作者:知道百科
天空为什么是蓝色的一直是一个经久不衰的问题。每当我们抬头仰望蔚蓝的天空,无论是在晴朗的白天还是在平静的夜晚,总有一种无尽的宁静和美丽。然而,我们为什么看到的正是这种特定的颜色,而不是其他颜色呢?这个问题引导我们进入一个神奇而复杂的世界──光的世界。从光的角度出发,解答这个问题还涉及到大气层的成分、太阳光的散射和人眼对不同波长光的感知等多个方面。通过深入探索这个问题,我们或许能够对自然界的奥秘有更深一层的理解。
今天我们来讨论一个问题,天空为什么是蓝色的?早上的太阳为什么是红色的?中午太阳又变白了。这个问题,可能大家小的时候都问过爸爸妈妈,但是可能也没有得到很好的回答,我记得有一次看天天向上这个栏目,汪涵曾经说过一个事,他说那天空为什么是蓝的呢?因为呢?海是蓝的?那为什么海是蓝的呢?因为海里有鱼,鱼会吐泡泡,blueblueblue。这个就把海水里弄蓝了,当然了,这是个笑话。
从科学的角度怎么解释这件事呢?天空之所以是蓝的?首先,我们要谈的一个问题叫做黑体辐射。什么是黑体呢?黑体是一个科学模型,它指的是如果有一个物体,它只辐射电磁波而不反射电磁波。我们就称之为黑体,比如说太阳了。太阳呢,它辐射能力非常强,而它反射能力又比较弱。所以说呢,我们可以把太阳看作一个绝对黑体。
那么对于黑体这件事呢,它会有一个辐射的规律,黑体会辐射各种波长的。横坐标呢是多长?我们用字母r来表示,纵坐标呢?是单位波长下辐射的功率,或者说能量。这个功率呢,我们可以用能量除以一小段多长。在一小段多长下,辐射的功率,那么它的辐射情况呢?
大概是这样,就是在波长特别长的电子波辐射得比较少,波长特别短的辐射的也少。那么中间会有一个峰值。太阳光呢?它的辐射情况大概是这样,太阳光辐射能量最强的部门是人眼的可见光泛,那么波长最长的这个范围这个光呢。就是红光,而波长最短的这个光呢,就是紫光,中间有红橙黄绿蓝靛紫这么一个范围,之所以太阳光辐射能量最强,就是人眼所见的范围,这就是因为人眼在长期计划的过程中为了看东西,所以就自己把自己的眼睛调整到他的敏感度。
太阳一样啊,那么太阳光的在和建光部分最强,天空为什么是蓝的呢?原因还有另外一个原因叫做。瑞丽散射,瑞丽是卡文地区实验室主任。瑞丽呢,提出了一个散射公式。他说的,不同的光在经过介质的时候,由于介质的微小折射率变化,比如说空气的密度变化呀,空气里面的分子啊,或者里面的灰尘等等一些原因造成了折射率变化。
它会有一个结果,这个结果就是有些光散射能力比较强,有些光散射能力比较多,波长越长的散射能力越弱,波长越短的。越强,那于是呢,散射的强度,那么散射又强能量又大的话,就集中在大概这个方面这个范围呢,就是什么光就是蓝光,所以蓝光的能量比较高,同时它散射能力比较强,所以呢,蓝色的光就容易因为天空的颜色,就是这样一个原因,比如说太阳的光照过来了,照过来。
照过来了之后,在大气中呢,发生了一次又一次的散射,那么在这一次又一次的散射之中,蓝色的光散射得最厉害,所以我们抬头一看,哎呀,天空是蓝的,对吧?如果没有大气层的话,天空就是没有颜色的。比如说在月亮上,在月亮上就算有太阳,你看起来天空都是。可以的,因为他们都有散射啊,是这样的原因。
那我们来解释一下第二个问题啊,为什么在白天的时候我们看到啊,中午的时候太阳光的是白色的。但是到了早晨的时候和晚上的时候,傍晚的时候,你会发现这太阳,它变成红色了,这个原因是因为。在中午的时候,中午的时候,大气的厚度太阳光是直射向下。在太阳光直射的时候呢,大量的太阳光都可以穿透大气层到达地面,所以你就会感觉到太阳光的各种波长,都有你看起来七种颜色的光一混合。白光,那么到了早晚的时候呢?早晚的时候太阳并不在我们的脑子就正上方,太阳的是在斜前方,他因为这个位置,他发出的光就会经过很厚很厚大的层才能到达。因为它斜着射这个大型比较厚,在大气层比较厚的时候,它就会不停地散射短波长,比如说蓝光,它就散射掉了。短波,比如说蓝光,紫光,这些光它就散射掉了,散射掉了之后还剩下的这个光就是长波长。
那么这个长波长的光呢,就是红光,红光的,波长的是最长,这就是早晨和晚上的时候,为什么看你太阳光呢。是红色的这样的原因。
那么大家如果有什么其他的物理问题或者数学问题呢,也可以在小编的评论底下给我留言。谢谢大家。