發(fā)現(xiàn)了嗎?天空也會變幻出不同的色彩。你是否想過,天空的色彩從哪里來?
七仙女為地球穿上的彩色霓裳?這顯然不靠譜。地球上的燈光反射?你也太高估了地球上各種人造光源的能量。如果是太陽光的話??可是,太陽發(fā)出來的光會變色嗎?
好吧,你猜對了,天空的美麗色彩的確和太陽光有關(guān)。
太陽光的真面目
太陽公公無時無刻不在散發(fā)著它的光和熱。有那么一些光,在宇宙空間中傳播著,最終照射到了地球上。在進入大氣層之前,這些光看起來是白色的。但實際上,我們看到的白光又是由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫這7種顏色的光混合而成。這7種顏色的光人類用肉眼就可以看到,所以也叫做“可見光”。
各種顏色的光,各自有不同的波長。紅色光的波長最長,然后是橙色光、黃色光、綠色光、青色光、藍色光、紫色光,波長越來越短。
玻璃缸中重現(xiàn)“藍色天空”
白天的天空為什么是藍色的?當太陽落山時,天空為什么會變成紅色呢?知道了太陽光的構(gòu)成,并沒有讓我們明白為什么天空會有不同的色彩。在進行詳細的解說前,讓我們先來做一個簡單的實驗。這個實驗可以讓我們一眼就看出為什么天空是藍色的。
需要準備的物品:
透明玻璃缸一個、液體蠟(在超市買的液體地板蠟就可以,如果沒有液體蠟的話用牛奶也可以)、手電筒
實驗過程:
在玻璃缸中注入水,然后逐漸滴入液體蠟(或牛奶)并攪拌均勻。用手電筒從玻璃缸上方垂直一照,奇跡出現(xiàn)了……渾濁的水變成了藍色!這個實驗在光線暗的屋子里看得更清楚。
實驗揭秘:
水會變成藍色,是因為手電筒發(fā)出的光中,藍色光碰撞到液體蠟的顆粒在水槽內(nèi)擴散開來。
太陽發(fā)出的光到達地球之前必須要通過大氣層。大氣層里包含氮氣、氧氣、二氧化碳等氣體顆粒,細小的灰塵顆粒,還有細小的水蒸氣粒子等。這些顆粒是我們?nèi)庋劭床灰姷摹R驗檫@些顆粒太小了,波長比較長的光碰撞到這些顆粒的幾率相對較小,所以紅光很順利地就通過大氣層到達地球。但是波長較短的青色光和藍色光就很容易與這些粒子發(fā)生碰撞,于是在大氣層中就到處散落著這些光的粒子,天空看上去就是藍色的了。
那天空為什么不是紫色呢?這是因為波長最短的紫光在大氣層最外面一層時就已經(jīng)四處散落了,所以在地球上我們的肉眼是看不到的。實際上,也會有其他顏色的光少量散射開來,但是人類只能辨別出最強的那種顏色,所以,人類看到的天空是藍色的。
為什么秋天的天空顯得更藍?
同樣是晴天,季節(jié)不同看到的天空也完全不一樣。
春夏季節(jié),空氣濕度大,空氣中飄浮著大量能夠讓太陽光散射的水滴,因此天空看起來是白色的。
相反的,到了秋天,白晝時間縮短,地表溫度下降,上升氣流減少,大氣狀態(tài)相對穩(wěn)定,飄浮起來的水蒸氣、灰塵等也會減少。這時,空氣中大部分都是微小的氣體顆粒,基本上只有藍色系的光發(fā)生反射而四處分散,所以秋天晴朗的日子里,天空總是湛藍色。
我們爬上山頂,會發(fā)現(xiàn)頭頂上的天空藍得透徹純凈,這是因為海拔越高,空氣中的塵埃和灰塵顆粒就越少,藍色就越發(fā)鮮艷。
除了季節(jié)性空氣濕度的不同外,空氣中還有灰塵、人類活動排放的尾氣等,這些顆粒物多了,也會使天空看起來灰蒙蒙的。