天空为什么是蓝色的物理知识
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为什么天空是蓝色?
回答者:西蒙·英格斯
你猜怎样?天空并非是蓝色的。至少,天上没有蓝色的物质,没有蓝色素,是我们的眼睛上了当。天上以及我们的周围,有着各种气体,例如:氧气、氮气和二氧化碳等。同时也有尘埃、水汽、花粉,甚至还有漂浮在空气里的微生物。
当阳光照射在物体上时,光会发生反射。对于大的物体,比如月亮,光的反射很充分。月球表面的尘埃本是暗淡无光的,但由于其反射的效果充分,使得月亮在夜空里看起来是如此的明亮。不过,气体分子太小了,不能像镜子那样反射阳光;相反,它先是吸收光,然后再随机地向某个方向把光释放出来。也就是说,空气中的每个分子都是一个闪闪发光的光源。
可以将光想象成声音。阳光不是单一乐器奏出的、有固定音高的声音,而是如同一个巨大无比的交响乐队在演奏,每一种可能的音高都被以各种各样的音量同时演奏出来。而我们仅仅能看到这“乐曲”的一小部分,不同音高(频率)的光被眼睛识别为不同的颜色:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
空气分子非常易于吸收蓝光,也很容易释放它。于是,天空里到处散射着蓝光,它们从四面八方钻进了我们的眼睛,无论往哪儿看,都受到蓝光的“轰炸”,因此,整个天空看起来都是蓝色的。
其他颜色的光不那么容易被大气层分散,它们或多或少以直线照向我们。千万不要直接对着太阳看,否则,所有颜色的光(除了一点天蓝色外)都会同时撞击你的眼底。那么多光会弄坏眼睛的。
如果火星的大气层中气体再多一些的话,也会出现蓝天。然而,那里没有足够多的气体来起到散射作用。假使你有机会站在火星表面,仰望天空,天空是白色的,被尘埃染成了浅浅的棕色。
靠近地球的两极地区,太阳在天空中的位置较低,阳光要到达地面需要穿过更厚的空气。那里,天空格外湛蓝。
西蒙·英格斯(Simon Ings,1965—),英国小说家、科普作家。他出版的科普书《眼睛》(The Eye—A Natural History)在物理、化学和生理方面探索了视觉的科学原理。
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