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爲什麼晴朗的天空是藍色的

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天空的景色非常的不錯,不同的天氣還會有不同的色彩,蔚藍、鈷藍、靛藍、幽藍,深深淺淺,清澈悠然。藍色的天空無遠弗屆,叫人無比神往。可是大家知道爲什麼晴朗的天空是藍色的嗎?其中的原因是什麼呢?相信許多朋友們都不太瞭解,下面就由小編來給大家解答一下疑惑吧。

爲什麼晴朗的天空是藍色的

晴朗天空那樣純淨的藍竟是熾白帶金黃的太陽光所給予的,是糅合了七色光的太陽白光把藍色分給了天空。

我們都知道光在均勻介質中沿直線傳播,太陽光到達地球大氣後本來繼續沿着固有方向奔向地面,然而卻遇到了空氣分子(主要是氮和氧),於是小部分的光不得不改變方向,這就是光的散射。散射的光會奔向各個方向。然而,並非所有顏色的光都會被散射掉,這跟它們的波長有關。光實質上是一種電磁波,帶有紅橙黃綠青藍紫各種色光,波長依次縮短。形象地說,這些光裏,紅光“腿”最長,小小障礙物根本擋不住它的去路,它很快就越過了障礙穿透大氣,橙黃綠青光都尚可穿透,而“腿”短的藍紫光在受阻後,向各個方向散射,正是它們賦予了天空藍色。

在大氣層以外,缺失了起散射作用的空氣分子,天空的藍色也就消失了。因此在太空裏看,天空就是宇宙的顏色—漆黑,鑲嵌着閃亮的星星。

值得一提的是,我們現在已經認識到使藍光偏折的是空氣裏的氧、氮等分子,但在近200年前很多物理學家可並不這麼認爲,當時大家都信奉“丁鐸爾散射模型”爲天呈藍色的最佳解釋。丁鐸爾是英國物理學家,他第一個提出是空氣塵埃微粒、水滴和冰晶散射太陽光造就了藍天。這個理論受到後人的質疑:如果丁鐸爾是正確的,在不同的地區或季節,藍天就會隨着天空的塵埃、水滴和冰晶分佈不均勻而深淺不同,但事實上,潮溼地區的天比沙漠地區的更藍嗎?130年前,英國科學家瑞利男爵以分子散射理論來解釋天的藍色。他提出,天空之所以呈現藍色,起散射作用的微粒遠比光的波長小。爲了紀念他,人們稱這種散射爲瑞利散射。

瑞利當時已意識到,如果空氣分子是均勻分佈的,它們對藍光的散射就會被整齊劃一地抵消掉,這就糟糕了。該如何證明氧和氮這些分子是沒有規則地分佈在空氣中的呢?這個問題最終留給了一代物理巨匠愛因斯坦來完成。他證明了空氣分子存在自身的密度漲落,簡而言之,空氣分子本身在不停地進行無規則熱運動,使宏觀小體積內的分子數時多時少,而這種不規則正好能產生我們頭頂的藍天。

你看,一個看似簡單的問題,卻經過幾代科學家的努力纔有了迄今最完善的答案,科學的艱辛在於此,科學的魅力也在於此。